JP2015184888A - display device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は表示装置に関し、例えばタッチパネルを内蔵したインセル方式の表示装置に適用可能である。 The present disclosure relates to a display device, and is applicable to, for example, an in-cell display device with a built-in touch panel.
表示画面に使用者の指またはペンなどを用いてタッチ操作(接触押圧操作、以下、単にタッチと称する)して情報を入力する装置(以下、タッチセンサ又はタッチパネルとも称する)を備えた表示装置は、PDAや携帯端末などのモバイル用電子機器、各種の家電製品、現金自動預け払い機(Automated Teller Machine)等に用いられている。
このようなタッチパネルとして、タッチされた部分の容量変化を検出する静電容量方式が知られている。
この静電容量方式タッチパネルとして、タッチパネル機能を液晶表示パネルに内蔵した、所謂、インセル方式の液晶表示装置を有する液晶表示装置が知られている(特開2009−258182号公報)。
インセル方式の液晶表示装置では、タッチパネルの走査電極を、液晶表示パネルを構成第1基板(所謂、TFT基板)上に形成される対向電極(コモン電極ともいう)を分割して使用している。
A display device provided with a device (hereinafter also referred to as a touch sensor or a touch panel) for inputting information by performing a touch operation (contact pressing operation, hereinafter simply referred to as touch) using a user's finger or pen on a display screen. It is used in mobile electronic devices such as PDAs and portable terminals, various home appliances, and automated teller machines.
As such a touch panel, a capacitive system that detects a change in capacitance of a touched portion is known.
As this capacitive touch panel, a liquid crystal display device having a so-called in-cell type liquid crystal display device in which a touch panel function is built in a liquid crystal display panel is known (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-258182).
In an in-cell type liquid crystal display device, a scanning electrode of a touch panel is used by dividing a counter electrode (also referred to as a common electrode) formed on a first substrate (so-called TFT substrate) constituting the liquid crystal display panel.
ノイズや水滴等の異物による誤った静電容量検出を行ない、この静電容量検出の結果に基づいたタッチ検出においてタッチ誤検出(架空タッチ検出)を行なう場合があり、これを回避することが必要である。
本開示の課題は、タッチパネル機能を内蔵した表示装置において、タッチ検出における架空タッチ『ゴースト』の影響を少なくすることが可能となる技術を提供することにある。
その他の課題と新規な特徴は、本開示の記述および添付図面から明らかになるであろう。
It is necessary to avoid erroneous detection of electrostatic capacitance (foreign touch detection) in touch detection based on the result of electrostatic capacitance detection by detecting erroneous capacitance due to noise, water droplets, or other foreign matter. It is.
An object of the present disclosure is to provide a technique capable of reducing the influence of an imaginary touch “ghost” in touch detection in a display device incorporating a touch panel function.
Other problems and novel features will become apparent from the description of the present disclosure and the accompanying drawings.
本開示のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、表示装置は、画素電極と対向電極とを有する第1基板と、タッチパネルの複数の検出電極を有する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持される液晶と、前記対向電極に対して、対向電圧とタッチパネル走査電圧を供給する駆動回路と、前記複数の検出電極に流れる電流に基づき、タッチの有無を検出する検出回路と、を備える。mを2以上の整数(m≧2)とするとき、前記対向電極は、m個のブロックに分割されている。前記m個に分割された各ブロックの対向電極は、連続する複数の表示ラインの各画素に対して共通に設けられている。前記m個に分割された各ブロックの対向電極は、前記タッチパネルの走査電極を兼用する。前記駆動回路は、前記m個に分割された各ブロックの対向電極に対してタッチパネル走査電圧を順次供給する。前記検出回路は、(a)前記m個に分割された各ブロックの対向電極に対してタッチパネル走査電圧が供給された際に、前記複数の検出電極に流れる電流に基づき、ノイズまたは水滴の付着の有無を検出するにされ、(b)前記m個に分割された各ブロックの対向電極に対して、(m+1)個目の対向電極が存在すると仮定し、且つ、当該(m+1)個目の対向電極に対して、前記m個に分割された各ブロックの対向電極に対して供給されるタッチパネル走査電圧と同期したタッチパネル走査電圧が供給されたものと仮定して、前記複数の検出電極に流れる電流に基づき、ノイズおよび水滴のいずれであるかを判別するにされる。
The outline of a representative one of the present disclosure will be briefly described as follows.
That is, the display device includes a first substrate having a pixel electrode and a counter electrode, a second substrate having a plurality of touch panel detection electrodes, and a liquid crystal sandwiched between the first substrate and the second substrate. A driving circuit that supplies a counter voltage and a touch panel scanning voltage to the counter electrode, and a detection circuit that detects the presence / absence of a touch based on currents flowing through the plurality of detection electrodes. When m is an integer of 2 or more (m ≧ 2), the counter electrode is divided into m blocks. The counter electrode of each of the m divided blocks is provided in common for each pixel of a plurality of continuous display lines. The counter electrode of each block divided into m pieces also serves as the scanning electrode of the touch panel. The driving circuit sequentially supplies a touch panel scanning voltage to the counter electrode of each of the m divided blocks. (A) When a touch panel scanning voltage is supplied to the counter electrode of each of the m divided blocks, the detection circuit is configured to prevent noise or water droplets from being attached based on a current flowing through the plurality of detection electrodes. (B) It is assumed that the (m + 1) th counter electrode exists with respect to the counter electrode of each block divided into m, and the (m + 1) th counter electrode Assuming that a touch panel scanning voltage synchronized with a touch panel scanning voltage supplied to the counter electrode of each of the blocks divided into m is supplied to the electrodes, currents flowing through the plurality of detection electrodes Based on this, it is determined whether it is noise or water droplets.
以下に、実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
まず、インセル方式の液晶表示装置について図1から図13を用いて説明する。
図1は、液晶表示パネルの内部にタッチパネルを内蔵したインセル方式の液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。
図1において、符号2は第1基板(以下、TFT基板という)、符号3は第2基板(以下、CF基板という)と、符号21は対向電極(共通電極ともいう)、符号5は液晶ドライバIC、符号MFPCはメインフレキシブル配線基板、符号40はフロントウィンドウ、符号53は接続用フレキシブル配線基板である。
図1に示す液晶表示装置では、CF基板3上の裏面側透明導電膜(CD)を、帯状のパターンに分割して、タッチパネルの検出電極31となし、TFT基板2の内部に形成される対向電極21を帯状のパターンに分割、即ち、複数のブロックに分割して、タッチパネルの走査電極として兼用することにより、通常のタッチパネルで使用されるタッチパネル基板を削減している。また、図1に示す液晶表示装置では、タッチパネル駆動用の回路が、液晶ドライバIC(5)の内部に設けられる。
Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings. It should be noted that the disclosure is merely an example, and those skilled in the art can easily conceive of appropriate modifications while maintaining the gist of the invention are naturally included in the scope of the present invention. In addition, the drawings may be schematically represented with respect to the width, thickness, shape, and the like of each part in comparison with actual aspects for the sake of clarity of explanation, but are merely examples, and the interpretation of the present invention is not limited. It is not limited. In addition, in the present specification and each drawing, elements similar to those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description may be omitted as appropriate.
First, an in-cell liquid crystal display device will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an in-cell type liquid crystal display device in which a touch panel is built in the liquid crystal display panel.
In FIG. 1,
In the liquid crystal display device shown in FIG. 1, the back side transparent conductive film (CD) on the
次に、図2を用いて、図1に示す液晶表示装置の対向電極21と検出電極31について説明する。
前述したように、対向電極21はTFT基板2上に設けられているが、複数本の(例えば32本程度)対向電極21が両端で共通に接続され、対向電極信号線22と接続されている。
図2に示す液晶表示装置では、帯状の対向電極21が走査電極(Tx)を兼用し、また、検出電極31が検出電極(Rx)を構成する。
したがって、対向電極信号には、画像表示に用いられる対向電圧と、タッチ位置の検出に用いられるタッチパネル走査電圧とが含まれる。タッチパネル走査電圧が対向電極21に印加されると、対向電極21と一定の間隔を持って配置され容量を構成する検出電極31に検出信号が生じる。この検出信号は検出電極用端子36を介して外部に取り出される。
なお、検出電極31の両側にはダミー電極33が形成されている。検出電極31は一方の端部でダミー電極33側に向かい広がりT字状の検出電極用端子36を形成している。また、TFT基板2には対向電極信号線22以外にも駆動回路用入力端子25のような様々な配線、端子等が形成される。
Next, the
As described above, the
In the liquid crystal display device shown in FIG. 2, the strip-shaped
Therefore, the counter electrode signal includes a counter voltage used for image display and a touch panel scanning voltage used for detecting the touch position. When the touch panel scanning voltage is applied to the
Note that
図1に示す液晶表示装置における、表示部の断面の一部を拡大した概略断面図を図3に示す。
図3に示すようにTFT基板2には画素部200が設けられており、対向電極21は画素の一部として画像表示に用いられる。また、TFT基板2とCF基板3との間には液晶組成物4が狭持されている。CF基板3に設けられた検出電極31とTFT基板2に設けられた対向電極21とは容量を形成しており、対向電極21に駆動信号が印加されると検出電極31の電圧が変化する。
この時、図3に示すように、フロントウィンドウ40を介して指502等の導電体が近接または接触すると、容量に変化が生じ検出電極31に生じる電圧に、近接・接触が無い場合に比較して変化が生じる。
このように、液晶表示パネルに形成した対向電極21と検出電極31との間に生じる容量の変化を検出することで、液晶表示パネルにタッチパネルの機能を備えることが可能となる。
FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view in which a part of the cross section of the display portion in the liquid crystal display device shown in FIG. 1 is enlarged.
As shown in FIG. 3, the
At this time, as shown in FIG. 3, when a conductor such as a
Thus, by detecting a change in capacitance generated between the
図4は、本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置における、タッチパネルの全体概略構成を示すブロック図である。
図4において、符号101はLCDドライバ、符号102はシーケンサ、符号103はタッチパネル走査電圧生成回路、符号104は遅延回路、符号106はデコーダ回路、符号107はタッチパネル、符号108は検出回路、符号1051、1052はレジスタである。
タッチパネル107には、ユーザのタッチを検出するためのセンサ端子である電極パターン(走査電極(Tx1〜Tx5)、検出電極(Rx1〜Rx5))が形成されている。
本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置は、タッチパネル機能が液晶表示パネルに内蔵されているため、図2に示す帯状の対向電極21が走査電極(Tx)を兼用し、また、検出電極31が検出電極(Rx)を構成する。
LCDドライバ101は、液晶表示パネルに画像を表示するための同期信号(垂直同期信号(Vsync)及び水平同期信号(Hsync))をシーケンサ102へ送出する。
シーケンサ102は、タッチパネル走査電圧生成回路103、遅延回路104、デコーダ回路106、及び検出回路108を制御して、タッチ検出動作のタイミングを制御する。
タッチパネル走査電圧生成回路103は、走査電極(Tx1〜Tx5)を駆動するためのタッチパネル走査電圧(Vstc)を生成して出力する。
FIG. 4 is a block diagram showing an overall schematic configuration of the touch panel in the in-cell type liquid crystal display device as a premise of the present invention.
In FIG. 4,
The
Since the in-cell type liquid crystal display device which is the premise of the present invention has a touch panel function built in the liquid crystal display panel, the strip-shaped
The
The
The touch panel scanning
遅延回路104は、タッチパネル走査電圧生成回路103から入力されたタッチパネル走査電圧(Vstc)を、シーケンサ102から指示された遅延量だけ遅延させる。シーケンサ102は、レジスタ(1051,1052)に格納されたパラメータに基づき、遅延量を決定する。
レジスタ1051は、単位遅延時間を格納するレジスタであり、レジスタ1052は、最大遅延時間を格納するレジスタである。レジスタ1051に格納される単位遅延時間は、タッチパネル走査電圧(Vstc)を遅延させる単位時間であり、タッチパネル走査電圧(Vstc)の駆動周期を決定するパラメータとなる。
レジスタ1052に格納される最大遅延時間は、タッチパネル走査電圧(Vstc)を遅延させる最大時間であり、タッチパネル走査電圧(Vstc)のタイミングを変動させる許容範囲を規定するパラメータとなる。
デコーダ回路106は、シーケンサ102から入力される選択信号に基づいて、タッチパネル走査電圧(Vstc)を、走査電極(Tx1〜Tx5)の中1つの走査電極へ出力するアナログスイッチ(デマルチプレクサ)である。
検出回路108は、走査電極(Tx1〜Tx5)の中で、タッチパネル走査電圧(Vstc)が供給されている1つの走査電極と、各検出電極(Rx1〜Rx5)との交点における電極間容量(相互容量)を検出する。
The
The
The maximum delay time stored in the
The
The
図5は、本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置における、タッチパネルの検出原理を説明するための図である。
図6は、本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置における、タッチ検出動作のタイミング図である。
シーケンサ102は、タッチパネル走査電圧生成回路103等を制御し、垂直同期信号(Vsync)及び水平同期信号(Hsync)に同期しながら、走査電極(Tx1〜Tx5)へ順次タッチパネル走査電圧(Vstc)を供給する。ここで、図5、図6に示すように、各走査電極には、タッチパネル走査電圧(Vstc)が複数回(図6では8回)供給される。なお、図5の符号Cは走査電極(Tx1)と検出電極(Rx4)の交差容量である。
図6に示すように、検出回路108は、各検出電極(Rx1〜Rx5)に流れる電流を積算し(図6では負方向への積算)、到達した電圧値(△Va,△Vb)を記録する。
走査電極(Tx)と検出電極(Rx)との交点付近を、指(導体)がタッチしている場合、指へも電流が流れるため、積算結果の電圧値に変化が生じる。
例えば、図6では、走査電極(Tx1)と検出電極(RxN)との交点付近に指が存在しないため(図6のNAに示すタッチ無しの状態)、検出電極に流れる電流を積算した電圧は、非タッチレベル(LA)となる。
これに対して、走査電極(Tx2)と検出電極(RxN)との交点付近には指が存在するため(図6のNBに示すタッチ有りの状態)、指へも電流が流れ、検出電極に流れる電流を積算した電圧は、非タッチレベル(LA)よりも高電位の電圧となる。この変化量(タッチ信号)によりタッチ位置を検出することができる。
FIG. 5 is a diagram for explaining the detection principle of the touch panel in the in-cell type liquid crystal display device as a premise of the present invention.
FIG. 6 is a timing chart of the touch detection operation in the in-cell type liquid crystal display device which is a premise of the present invention.
The
As shown in FIG. 6, the
When the finger (conductor) is touching the vicinity of the intersection of the scanning electrode (Tx) and the detection electrode (Rx), a current flows to the finger, so that the voltage value of the integration result changes.
For example, in FIG. 6, since there is no finger near the intersection of the scanning electrode (Tx1) and the detection electrode (RxN) (the state without touch shown by NA in FIG. 6), the voltage obtained by integrating the current flowing through the detection electrode is It becomes a non-touch level (LA).
On the other hand, since the finger exists near the intersection of the scanning electrode (Tx2) and the detection electrode (RxN) (the state with touch shown by NB in FIG. 6), a current also flows to the finger, The voltage obtained by integrating the flowing current is a voltage having a higher potential than the non-touch level (LA). The touch position can be detected from this change amount (touch signal).
図7は、図4に示す検出回路108のより具体的な回路構成を示す回路図である。
図8は、図7に示す回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
図7において、符号10は積分回路、符号11はサンプルホールド回路、符号12は10ビットのAD変換器、符号13はAD変換器12から出力されるデータ(以下、RAWデータ)を格納するメモリ(RAM)である。
以下、図8を用いて、図7に示す回路の動作を説明する。なお、図8において、Hsyncは水平同期信号である。
(1)各検出電極(Rx1〜Rxn)に流れる電流を検出(積分)前に、スイッチ(S1)をONして、積分回路10をリセットするとともに、スイッチ(S3)をONとして、各検出電極(Rx1〜Rxn)をリセットする(図8のA1の期間)。
基準電圧(VREF)を4V(VREF=4V)とすると、積分回路10の出力は4V、各検出電極(Rx1〜Rxn)は、4Vにプリチャージされる。
(2)次に、スイッチ(S1)とスイッチ(S3)をOFFとした後、走査電極(Tx1〜Txm)の1つから、タッチパネル走査電圧(Vstc)を出力し、これに同期して、スイッチ(S2)をONとして積分を行う(図8のB1の期間)。
これにより、走査電極(Tx1〜Txm)の1つ⇒交差容量(Cxy)⇒積分容量(CINT)の経路で電流が流れ、積分回路10の出力電圧(VINT)が低下する。
ここで、VINT=VREF−Vstc*(Cxy/CINT)
FIG. 7 is a circuit diagram showing a more specific circuit configuration of the
FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the circuit shown in FIG.
In FIG. 7,
Hereinafter, the operation of the circuit shown in FIG. 7 will be described with reference to FIG. In FIG. 8, Hsync is a horizontal synchronization signal.
(1) Before detecting (integrating) the current flowing through each of the detection electrodes (Rx1 to Rxn), the switch (S1) is turned on to reset the
When the reference voltage (VREF) is 4V (VREF = 4V), the output of the integrating
(2) Next, after turning off the switch (S1) and the switch (S3), the touch panel scanning voltage (Vstc) is output from one of the scanning electrodes (Tx1 to Txm), and the switch is synchronized with this. Integration is performed with (S2) ON (period B1 in FIG. 8).
As a result, a current flows through a path of one of the scan electrodes (Tx1 to Txm) ⇒crossing capacitance (Cxy) ⇒integration capacitance (CINT), and the output voltage (VINT) of the
Where VINT = VREF−Vstc * (Cxy / CINT)
(3)積分回路10での積分終了後、スイッチ(S2)OFF、スイッチ(S3)をONとして、各検出電極(Rx1〜Rxn)を4Vにプリチャージする(図8のA2の期間)。
(4)(2)の積分回路10での積分動作を繰り返し、電圧を積み上げる(図8のB2,…の期間)。
(5)積分回路10での積分完了後(図8のBnの期間後)、スイッチ(S4)をONとして、サンプルホールド回路11でサンプル&ホールドし(図8のCの期間)、その後、スイッチ(S6)を順次ONとして、AD変換器12でAD変換し、メモリ(RAM)13に、各検出電極(Rx1〜Rxn)の走査電極分のRAWデータを格納する。
AD変換器12が、10bitのAD変換器の場合、RAWデータは0(積分0V)〜1023(積分4V)の範囲となる。0が最下位データで、1023が最上位データである。
(6)交差容量(Cxy)は非タッチ時>タッチ時であるので、図6のΔVa、ΔVbに示すように、積分回路10での積分出力電圧(VINT)の降下に差が生じ、ここにしきい値を設けて、タッチ検出する。
一般に、AD変換器12が、10bitのAD変換器の場合、図6に示すΔVaの電圧を、AD変換した後のデジタルデータは、十進法で250〜350になる。この250〜350が、通常の検出処理における動作点となる。
(3) After integration in the
(4) The integration operation in the
(5) After the integration in the
When the
(6) Since the cross capacitance (Cxy) is at untouched> touch, as shown in delta Va, delta Vb in FIG. 6, drop difference occurs in the integrated output voltage of the integration circuit 10 (VINT), A threshold value is provided here to detect touch.
In general, the
図9は、インセル方式の液晶表示装置における、タッチパネル検出時と、画素書込み時のタイミングを説明するための図である。なお、図9において、T3は帰線期間、Vsyncは垂直同期信号、Hsyncは水平同期信号である。
図9のAは、1フレームの画素書込み期間(T4)に、1番目の表示ラインから1280表示ラインまでの画素書込みタイミングを示し、図9のBが、20ブロックに分割された各ブロックの対向電極におけるタッチパネル検出タイミングを示す。
図9に示すように、任意の表示ラインの対向電極を走査電極(Tx)として機能させ、タッチパネル検出時のスキャン動作(VCOM scan)は、画素書き込みを行うゲートスキャン(LCD Gate scan)とは異なる箇所で行う。
図9で説明したように、ゲートスキャンと、タッチパネル走査は異なる表示ラインで実施しているが、映像線と対向電極21との間、および、走査線と対向電極21との間には寄生容量があるため、映像線上の映像電圧(VDL)の変動、あるいは、走査電圧(VGL)の立ち上がり、あるいは、立ち下り時に生じるノイズにより、タッチパネル検出時の検出感度が低下する。
そこで、本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置では、タッチ位置検出動作は、映像線上の電圧(VDL)の変動、あるいは、走査電圧(VGL)の立ち上がり、あるいは、立ち下りがない期間に実行される。
FIG. 9 is a diagram for explaining the timing when the touch panel is detected and when the pixel is written in the in-cell type liquid crystal display device. In FIG. 9, T3 is a blanking period, Vsync is a vertical synchronization signal, and Hsync is a horizontal synchronization signal.
9A shows the pixel writing timing from the first display line to the 1280 display line in the pixel writing period (T4) of one frame, and FIG. 9B shows the opposite of each block divided into 20 blocks. The touch panel detection timing in an electrode is shown.
As shown in FIG. 9, the counter electrode of an arbitrary display line functions as a scan electrode (Tx), and the scan operation (VCOM scan) at the time of touch panel detection is different from the gate scan (LCD Gate scan) for pixel writing. Do it in place.
As described with reference to FIG. 9, the gate scan and the touch panel scan are performed on different display lines. However, there is a parasitic capacitance between the video line and the
Therefore, in the in-cell type liquid crystal display device which is a premise of the present invention, the touch position detection operation is performed during a period when there is no fluctuation of the voltage (VDL) on the video line, or when the scanning voltage (VGL) rises or falls. Executed.
図10は、本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置における、液晶表示パネル駆動およびセンサ電極駆動のタイミング図である。
図10において、VGLは走査線上の走査電圧、VDLは映像線上の映像電圧、Vcomは対向電極21に供給される対向電圧(コモン電圧ともいう)、Vstcはタッチパネル走査電圧、1Hは1水平走査期間、Txsは、タッチパネル走査開始待ち期間である。
本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置は、交流化駆動法として、ドット反転を採用しているため、対向電圧は、一定の電位のVcomの電圧である。
タッチパネル機能を液晶表示パネルに内蔵した、インセル方式の液晶表示装置では、図2に示す帯状の対向電極21を、タッチ検出用の走査電極(Tx)としても動作させるため、液晶表示パネルの表示動作(図10のA)と、タッチ位置検出動作(図10のB)とは完全に時分割し、同期制御する必要がある。
前述したように、本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置では、タッチ位置検出動作は、映像線上の映像電圧(VDL)の変動、あるいは、走査電圧(VGL)の立ち上がり、あるいは、立ち下りがない期間に実行(図10のTAの期間、あるいは、TBの期間)に実行される。
FIG. 10 is a timing diagram for driving a liquid crystal display panel and driving a sensor electrode in an in-cell type liquid crystal display device as a premise of the present invention.
In FIG. 10, VGL is a scanning voltage on the scanning line, VDL is a video voltage on the video line, Vcom is a counter voltage (also referred to as a common voltage) supplied to the
Since the in-cell type liquid crystal display device which is the premise of the present invention employs dot inversion as an alternating drive method, the counter voltage is a voltage of Vcom having a constant potential.
In the in-cell type liquid crystal display device incorporating a touch panel function in the liquid crystal display panel, the strip-
As described above, in the in-cell type liquid crystal display device which is a premise of the present invention, the touch position detection operation is performed by the fluctuation of the video voltage (VDL) on the video line or the rise or fall of the scanning voltage (VGL). It is executed during the period when there is no (TA period in FIG. 10 or TB period).
図11は、図4に示すレジスタ1051とレジスタ1052の仕様を示す図である。
図11に示すレジスタ名が、「TPC_TXDLY」のレジスタが、図4に示すレジスタ1051であり、パラメータは「単位遅延時間(t_txdly)」で、単位遅延時間が、0.286us刻みで0〜18.00usまで設定される。
また、図11に示す「TPC_TXMAXD」のレジスタが、図4に示すレジスタ1052であり、パラメータは「最大遅延時間(t_txmaxd)」で、最大遅延時間が、0.286us刻み
で0〜18.00usまで設定される。但し、t_txdly<t_txmaxdの条件を満たす必要がある。
図12は、本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置のタッチパネル走査タイミングを示す図である。なお、図12において、1Hは1水平走査期間、TxHはタッチパネル走査期間である。
本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置では、同じ走査電極(Tx)に、タッチパネル走査電圧(Vstc)を複数の水平走査期間に亘って複数回(例えば、32回)に供給する際に、1水平走査期間毎に、タッチパネル走査電圧(Vstc)を走査電極(Tx)に供給するタイミングを、レジスタ1051に格納された単位遅延時間ずつ遅らせる。但し、レジスタ1052に格納される最大遅延時間を超えないものとする。
FIG. 11 is a diagram showing specifications of the
The register name “T PC _TXDLY” shown in FIG. 11 is the
Further, the register of “T PC _TXMAXD” shown in FIG. 11 is the
FIG. 12 is a diagram showing the touch panel scanning timing of the in-cell type liquid crystal display device which is a premise of the present invention. In FIG. 12, 1H is one horizontal scanning period, and TxH is a touch panel scanning period.
In the in-cell type liquid crystal display device as a premise of the present invention, when the touch panel scanning voltage (Vstc) is supplied to the same scanning electrode (Tx) a plurality of times (for example, 32 times) over a plurality of horizontal scanning periods. The timing for supplying the touch panel scanning voltage (Vstc) to the scanning electrode (Tx) is delayed by the unit delay time stored in the
本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置では、図12に示すように、1番目の水平走査期間では、タッチパネル走査電圧(Vstc)を走査電極(Tx)に供給するタイミングは、水平同期信号(Hsync)の立ち上がり時点から所定の待ち時間(t_txwait)経過後の時点であるが、2番目の水平走査期間では、タッチパネル走査電圧(Vstc)を走査電極(Tx)に供給するタイミングは、水平同期信号(Hsync)の立ち上がり時点から所定の待ち時間(t_txwait)に単位遅延時間(t_txdly)を加算した期間経過後の時点(t_txwait+t_txdly)となり、n(0≦n≦31)番目の水平走査期間では、タッチパネル走査電圧(Vstc)を走査電極(Tx)に供給するタイミングは、水平同期信号(Hsync)の立ち上がり時点から所定の待ち時間(t_txwait)にn×単位遅延時間(n×t_txdly)を加算した期間経過後の時点(t_txwait+n×t_txdly)となる。
このように、本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置において、同じ走査電極(Tx)に、タッチパネル走査電圧(Vstc)を複数の水平走査期間に亘って複数回(例えば、32回)に供給する際に、n(0≦n≦31)番目の水平走査期間に、タッチパネル走査電圧(Vstc)を走査電極(Tx)に供給するタイミングは、(t_txwait+de
ley;deley=n×t_txdly)で表される。そして、(n×t_txdly)が、最大遅延時間(t_txmaxd)以上(n×t_txdly≧t_txmaxd)となった場合は、(deley=deley−n×t_txdly)とされる。
In the in-cell type liquid crystal display device which is the premise of the present invention, as shown in FIG. 12, in the first horizontal scanning period, the timing for supplying the touch panel scanning voltage (Vstc) to the scanning electrode (Tx) is the horizontal synchronization signal. Although it is a time after a predetermined waiting time (t_txwait) has elapsed from the rising time of (Hsync), the timing of supplying the touch panel scanning voltage (Vstc) to the scanning electrode (Tx) in the second horizontal scanning period is horizontal synchronization. It becomes a time point (t_txwait + t_txdly) after a period obtained by adding a unit delay time (t_txdly) to a predetermined waiting time (t_txwait) from the rising time of the signal (Hsync), and in the n (0 ≦ n ≦ 31) th horizontal scanning period, The timing for supplying the touch panel scanning voltage (Vstc) to the scanning electrode (Tx) is from the rising edge of the horizontal synchronization signal (Hsync). A a constant latency (t_txwait) n × unit delay time (n × t_txdly) time after period of time obtained by adding the (t_txwait + n × t_txdly).
As described above, in the in-cell type liquid crystal display device which is the premise of the present invention, the touch panel scanning voltage (Vstc) is applied to the same scanning electrode (Tx) a plurality of times (for example, 32 times) over a plurality of horizontal scanning periods. When supplying, the timing of supplying the touch panel scanning voltage (Vstc) to the scanning electrode (Tx) in the n (0 ≦ n ≦ 31) horizontal scanning period is (t_txwait + de
ley; deley = n × t_txdly). When (n × t_txdly) becomes equal to or longer than the maximum delay time (t_txmaxd) (n × t_txdly ≧ t_txmaxd), (deley = deley−n × t_txdly) is set.
以下、本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置のレジスタ(TPC_TXDLY)1051とレジスタ(TPC_TXMAXD)1052の設定例について説明する。
タッチパネル走査期間(TxH)>1水平走査期間(1H)の場合
[例1]
レジスタ(TPC_TXDLY)=1,レジスタ(TPC_TXMAXD)=5
Delay数=0,1,2,3,4,0,1,…
[例2]
レジスタ(TPC_TXDLY)=2,レジスタ(TPC_TXMAXD)=5
Delay数=0,2,4,1,3,0,2,…
タッチパネル走査期間(TxH)<1水平走査期間(1H)の場合
[例3]
レジスタ(TPC_TXDLY)=9,レジスタ(TPC_TXMAXD)=10
Delay数=0,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0,9,…
Hereinafter, setting examples of the register (TPC_TXDLY) 1051 and the register (TPC_TXMAXD) 1052 of the in-cell type liquid crystal display device which is a premise of the present invention will be described.
Touch panel scanning period (TxH)> 1 horizontal scanning period (1H) [Example 1]
Register (TPC_TXDLY) = 1, Register (TPC_TXMAXD) = 5
Delay number = 0, 1, 2, 3, 4, 0, 1, ...
[Example 2]
Register (TPC_TXDLY) = 2, Register (TPC_TXMAXD) = 5
Delay number = 0, 2, 4, 1, 3, 0, 2, ...
When touch panel scanning period (TxH) <1 horizontal scanning period (1H) [Example 3]
Register (TPC_TXDLY) = 9, Register (TPC_TXMAXD) = 10
Delay number = 0, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 9, ...
図11、図12に示す方法は、1水平走査期間毎に、タッチパネル走査電圧(Vstc)を走査電極(Tx)に供給するタイミングを、レジスタ1052に格納される最大遅延時間を超えない範囲で、レジスタ1051に格納された単位遅延時間ずつ遅らせるものであるが、これに限らず、以下の方法を採用してもよい。
以下、本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置の変形例について説明する。図13は本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置の変形例のタッチパネル走査タイミングを示す図である。
本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置の変形例では、図4に示すレジスタ1051とレジスタ1052の外に、TXDLY1[3:0]ないしTXDLY16[3:0]の16個のレジスタが用いられる。
kを1以上16以下の整数(1≦k≦16)、nを0以上の整数(0≦n)とするとき、TXDLYk[3:0]は、(k+16n)水平走査期間毎に、タッチパネル走査電圧(Vstc)を走査電極(Tx)に供給するタイミングを遅らせる時間幅を設定するものである。即ち、TXDLYk[3:0]は、水平同期信号(Hsync)の立ち上がり時点から所定の待ち時間(t_txwait)経過後の時点から、タッチパネル走査電圧(Vstc)を走査電極(Tx)に供給するタイミングまでの単位遅延時間(t_txdly)数を設定するものである。
これにより、図13に示すように、水平同期信号(Hsync)の立ち上がり時点から所定の待ち時間(t_txwait)経過後に、タッチパネル走査電圧(Vstc)を走査電極(Tx)に供給するタイミングまでの遅延時間幅をランダムに設定することができる。
TXDLY1[3:0]ないしTXDLY16[3:0]の16個のレジスタの値を、TXDLY1=0,TXDLY2=5,TXDLY3=0,TXDLY4=1,TXDLY5=0,TXDLY6=15,TXDLY7=0,TXDLY8=7,TXDLY9=0,TXDLY10=2,TXDLY11=0,TXDLY12=8,TXDLY13=0,TXDLY14=4,TXDLY15=0,TXDLY16=12に設定した時の、時間幅が0の時のタッチパネル走査期間(TxH)に対する単位遅延時間(t_txdly)の増減数(Δ)と、タッチパネル走査期間(TxH)の値を、表1に示す。
11 and 12, the timing for supplying the touch panel scanning voltage (Vstc) to the scanning electrode (Tx) for each horizontal scanning period is within a range not exceeding the maximum delay time stored in the
Hereinafter, modifications of the in-cell type liquid crystal display device which is a premise of the present invention will be described. FIG. 13 is a diagram showing touch panel scanning timing of a modified example of the in-cell type liquid crystal display device as a premise of the present invention.
In the modification of the in-cell type liquid crystal display device which is a premise of the present invention, 16 registers TXDLY1 [3: 0] to TXDLY16 [3: 0] are used in addition to the
When k is an integer from 1 to 16 (1 ≦ k ≦ 16) and n is an integer greater than or equal to 0 (0 ≦ n), TXDLYk [3: 0] performs touch panel scanning every (k + 16n) horizontal scanning period. A time width for delaying the timing of supplying the voltage (Vstc) to the scan electrode (Tx) is set. That is, TXDLYk [3: 0] is from the time after the rising edge of the horizontal synchronization signal (Hsync) to the timing after the predetermined waiting time (t_txwait) has elapsed until the timing of supplying the touch panel scanning voltage (Vstc) to the scanning electrode (Tx). The number of unit delay times (t_txdly) is set.
As a result, as shown in FIG. 13, the delay time from when the horizontal synchronization signal (Hsync) rises to when the touch panel scanning voltage (Vstc) is supplied to the scanning electrode (Tx) after a predetermined waiting time (t_txwait) has elapsed. The width can be set randomly.
TXDLY1 = 0, TXDLY2 = 0, TXDLY3 = 0, TXDLY4 = 1, TXDLY5 = 0, TXDLY6 = 15, TXDLY7 = 0, TXDLY1 [3: 0] to TXDLY16 [3: 0] Touch panel scan when TXDLY8 = 7, TXDLY9 = 0, TXDLY10 = 2, TXDLY11 = 0, TXDLY12 = 8, TXDLY13 = 0, TXDLY14 = 4, TXDLY15 = 0, TXDLY16 = 12, and the time width is 0 Table 1 shows the increase / decrease number (Δ) of the unit delay time (t_txdly) with respect to the period (TxH) and the value of the touch panel scanning period (TxH).
通常のタッチパネルでは、タッチパネルが搭載される端末のノイズ源が、タッチ検出に与える影響を低減するため、タッチパネルの電極(走査電極、検出電極)を駆動する周波数の調整を行っている。
一方、タッチパネル機能を液晶表示パネルに内蔵した、インセル方式の液晶表示装置においては、液晶表示パネルから生じるノイズの影響を避けるため、液晶表示パネルの同期信号を参照し、液晶表示パネルが駆動されていないタイミングを使用して、タッチパネルの走査を行っている。このため、タッチパネルの駆動周波数は、液晶表示パネルの駆動周波数に依存したものとなり、自由に調整することができないという問題点があった。
前述した本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置、および、本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置の変形例では、タッチパネルの駆動周波数を、自由に調整することができるので、タッチパネルが搭載される端末のノイズ源が、タッチ検出に与える影響を低減することが可能である。
しかしながら、ノイズ周波数が、水平走査周波数の整数倍にほぼ等しい(外来ノイズ周波数≒水平走査周波数の整数倍)外来ノイズが入力されると、検出回路内の積分回路が誤積算を起こし、架空タッチ『ゴースト』を発生させるという問題点があった。
例えば、図20に示すように、タッチパネルを搭載した携帯端末に、低コストの充電器を接続すると、充電器から発生するノイズ、いわゆるACチャージャノイズにより、タッチ位置(図20のA)とは異なる位置に架空タッチ『ゴースト』(図20のB)を誘発する。なお、ACチャージャノイズは同相ノイズのため、充電中であっても非タッチ状態では誤検出等の問題は発生しない。
In a normal touch panel, the frequency of driving the electrodes (scanning electrodes, detection electrodes) of the touch panel is adjusted in order to reduce the influence of the noise source of the terminal on which the touch panel is mounted on the touch detection.
On the other hand, in an in-cell type liquid crystal display device with a built-in touch panel function in the liquid crystal display panel, the liquid crystal display panel is driven by referring to the synchronization signal of the liquid crystal display panel in order to avoid the influence of noise generated from the liquid crystal display panel. The touch panel is scanned using no timing. For this reason, the drive frequency of the touch panel depends on the drive frequency of the liquid crystal display panel, and there is a problem that it cannot be freely adjusted.
In the above-described in-cell type liquid crystal display device which is the premise of the present invention and the modification of the in-cell type liquid crystal display device which is the premise of the present invention, the drive frequency of the touch panel can be freely adjusted. It is possible to reduce the influence of the noise source of the terminal equipped with the touch detection.
However, if the noise frequency is almost equal to an integer multiple of the horizontal scanning frequency (external noise frequency ≈ integer multiple of the horizontal scanning frequency), external noise will be input, causing the integration circuit in the detection circuit to misintegrate, There was a problem of generating "ghost".
For example, as shown in FIG. 20, when a low-cost charger is connected to a portable terminal equipped with a touch panel, the touch position (A in FIG. 20) differs from noise generated from the charger, so-called AC charger noise. An imaginary touch “ghost” (FIG. 20B) is induced at the position. Note that AC charger noise is common-mode noise, so that problems such as false detection do not occur in a non-touch state even during charging.
本実施例のインセル方式の液晶表示装置は、前述の架空タッチ『ゴースト』を識別し、タッチ検出における架空タッチ『ゴースト』の影響を少なくすることを特徴とする。なお、本実施例のインセル方式の表示装置の構成は、図14に対応する部分を除き図1から図4および図7と基本的に同じである。
図14は、実施例1のインセル方式の液晶表示装置における、タッチパネルのノイズ検出方法を説明するための図である。図15は実施例1のタッチパネルのノイズ検出方法により、検出電極で検出されるノイズがない場合のRAWデータを示すグラフである。図16は実施例1のタッチパネルのノイズ検出方法により、検出電極で検出される、ノイズ周波数が、水平走査周波数の整数倍以外のノイズのRAWデータを示すグラフである。図17は実施例1のタッチパネルのノイズ検出方法により、検出電極で検出される、ノイズ周波数が、水平走査周波数の整数倍にほぼ等しいノイズの場合のRAWデータを示すグラフである。
本実施例のタッチパネルでは、実際のタッチパネルの走査電極(Tx0〜Tx7)に対して、図14のAに示すように、架空の対向電極(Txv)が存在すると仮定し、且つ、図14のBに示すように、架空の対向電極(Txv)に対して、実際のタッチパネルの走査電極(Tx0〜Tx7)に対して供給されるタッチパネル走査電圧(Vstc)と同期したタッチパネル走査電圧が供給されたものと仮定して、複数の検出電極(Rx1〜Rx6)に流れる電流に基づき、ノイズを検出する。
ここで、架空の対向電極(Txv)に対するタッチパネル走査電圧(Vstc)は、図2に示すタッチパネル走査電圧生成回路103から出力されるが未使用とする。
架空の対向電極(Txv)に対する、架空のタッチパネル走査電圧(Vstc)と同期して、積分回路10を動作させてノイズを検出する。
図15に示すように、ノイズがない場合は、積分回路10への電荷の流入がないため、積分回路10の出力電圧(VINT)は、基準電圧(VREF)の4Vを維持する。したがって、積分回路10の出力電圧(VINT)をAD変換器12でAD変換した後のRAWデータの値は、十進法で1023となり、図15のAに示すように、この1023がノイズ検出時の動作点となる。また、図15のCは、ノイズ判定の閾値(Th)ラインであり、積分回路10の出力電圧(VINT)をAD変換器12でAD変換した後のRAWデータの十進法の値が、ノイズ判定の閾値(Th)ラインよりも小さい時に、ノイズと判定する。なお、図15、図16、図17、図18、図24、図25にて横軸の1メモリに付与されている数はサンプルホールド回路11でサンプル&ホールドした回数である。
The in-cell type liquid crystal display device according to the present embodiment is characterized in that the above-described imaginary touch “ghost” is identified, and the influence of the imaginary touch “ghost” in touch detection is reduced. Note that the configuration of the in-cell display device of this embodiment is basically the same as that of FIGS. 1 to 4 and 7 except for the portion corresponding to FIG.
FIG. 14 is a diagram for explaining a noise detection method for a touch panel in the in-cell type liquid crystal display device according to the first embodiment. FIG. 15 is a graph showing RAW data when there is no noise detected by the detection electrode by the noise detection method of the touch panel of the first embodiment. FIG. 16 is a graph showing RAW data of noise that is detected by the detection electrodes by the touch panel noise detection method of the first embodiment and whose noise frequency is not an integral multiple of the horizontal scanning frequency. FIG. 17 is a graph showing RAW data in the case where the noise frequency detected by the detection electrode by the touch panel noise detection method of Example 1 is substantially equal to an integral multiple of the horizontal scanning frequency.
In the touch panel of this embodiment, it is assumed that an imaginary counter electrode (Txv) exists as shown in FIG. 14A with respect to the scanning electrodes (Tx0 to Tx7) of the actual touch panel, and B in FIG. As shown in FIG. 4, the touch panel scanning voltage synchronized with the touch panel scanning voltage (Vstc) supplied to the actual scanning electrodes (Tx0 to Tx7) of the touch panel is supplied to the imaginary counter electrode (Txv). Assuming that, noise is detected based on currents flowing through the plurality of detection electrodes (Rx1 to Rx6).
Here, the touch panel scanning voltage (Vstc) for the imaginary counter electrode (Txv) is output from the touch panel scanning
In synchronization with the imaginary touch panel scanning voltage (Vstc) for the imaginary counter electrode (Txv), the
As shown in FIG. 15, when there is no noise, there is no inflow of charge into the integrating
図16に示すように、ノイズ周波数が、水平走査周波数の整数倍以外(外来ノイズ周波数≠水平走査周波数の整数倍)ノイズの場合は、積分回路10への電荷の流入はあるが、積分回路10の積分積み上げの中で相殺され結果、積分回路10の出力電圧(VINT)は、基準電圧(VREF)の4V付近を維持する。したがって、図16のBに示すように、積分回路10の出力電圧(VINT)をAD変換器12でAD変換した後のRAWデータの値は、十進法で1023付近の値を維持する。
図17に示すように、ノイズ周波数が、水平走査周波数の整数倍にほぼ等しい(外来ノイズ周波数≒水平走査周波数の整数倍)ノイズの場合、積分回路10への電荷の流入方向が周期的に一方方向に偏り、積分回路10の出力電圧(VINT)が大きく変化する。したがって、図17のCに示すように、積分回路10の出力電圧(VINT)をAD変換器12でAD変換した後のRAWデータ値は大きく変化する。
十進法で1023を動作点として、図17のBに示すように、積分回路10の出力電圧(VINT)をAD変換器12でAD変換した後のRAWデータの十進法の値が、図17のCに示すノイズ判定の閾値(Th)ラインを下回ったらノイズと判定する。
As shown in FIG. 16, when the noise frequency is other than an integral multiple of the horizontal scanning frequency (external noise frequency ≠ integer multiple of the horizontal scanning frequency), there is an inflow of charge into the integrating
As shown in FIG. 17, when the noise frequency is approximately equal to an integer multiple of the horizontal scanning frequency (external noise frequency≈an integer multiple of the horizontal scanning frequency), the charge inflow direction to the integrating
The decimal value of the RAW data after AD conversion of the output voltage (VINT) of the integrating
図17に示すように、ノイズを判定された時には、次に、架空タッチ『ゴースト』を識別する。
この架空タッチ『ゴースト』の識別には、RAWデータの動作点が異なることを利用する。即ち、RAWデータを平均化フィルタを通すことにより、RAWデータの動作点を抽出する。
図18は、実施例1のタッチパネルにおいて、ノイズが検出された検出電極のRAWデータと、平均化フィルタを通した後のRAWデータを示すグラフである。
なお、本実施例では、ACチャージャノイズを前提としており、このACチャージャノイズによる架空タッチ『ゴースト』は、同一の検出電極上に生じるので、図18では、図14に示すRx6の検出電極にノイズが検出された場合のグラフを図示している。
図18において、Tx0_Rx6は、Tx0の走査電極にタッチパネル走査電圧(Vstc)を印加した時に、Rx6の検出電極から得られるRAWデータを示す。
同様に、Tx1_Rx6は、Tx1の走査電極にタッチパネル走査電圧(Vstc)を印加した時に、Rx6の検出電極から得られるRAWデータを、Tx2_Rx6は、Tx2の走査電極にタッチパネル走査電圧(Vst
c)を印加した時に、Rx6の検出電極から得られるRAWデータを、Tx3_Rx6は、Tx3の走査電極にタッチパネル走査電圧(Vstc)を印加した時に、Rx6の検出電極から得られるRAWデータを、Tx4_Rx6は、Tx4の走査電極にタッチパネル走査電圧(Vstc)を印加した時に、Rx6の検出電極から得られるRAWデータを、Tx5_Rx6は、Tx5の走査電極にタッチパネル走査電圧(Vstc)を印加した時に、Rx6の検出電極から得られるRAWデータを、Tx6_Rx6は、Tx6の走査電極にタッチパネル走査電圧(Vstc)を印加した時に、Rx6の検出電極から得られるRAWデータを、Tx7_Rx6は、Tx7の走査電極にタッチパネル走査電圧(Vstc)を印加した時に、Rx6の検出電極から得られるRAWデータを示している。
図18(b)は、図18(a)のグラフに示すRAWデータを平均化フィルタを通した後のRAWデータを示す。
図18(b)に示すように、ノイズが検出された時点で、RAWデータ中で、動作点の最大値を持つ電極(Rx6の検出電極と交差する走査電極)を、実際のタッチ電極と判断し、動作点が、ゴースト判定閾値(Th1)ラインより以下の電極部はゴーストと判断する。図18(b)では、Aが実際のタッチ電極(Tx4_Rx6)、Bがタッチ電極に隣接する電極(Tx5_Rx6)、Cが架空タッチ『ゴースト』の発生電極となる。
As shown in FIG. 17, when noise is determined, an imaginary touch “ghost” is then identified.
The identification of this fictitious touch “ghost” uses the fact that the operating point of the RAW data is different. That is, the operating point of the RAW data is extracted by passing the RAW data through the averaging filter.
FIG. 18 is a graph showing the RAW data of the detection electrode in which noise is detected and the RAW data after passing through the averaging filter in the touch panel of Example 1.
In this embodiment, AC charger noise is assumed, and the fictitious touch “ghost” due to this AC charger noise is generated on the same detection electrode. Therefore, in FIG. 18, noise is applied to the Rx6 detection electrode shown in FIG. The graph when is detected is illustrated.
In FIG. 18, Tx0_Rx6 indicates RAW data obtained from the detection electrode of Rx6 when the touch panel scanning voltage (Vstc) is applied to the scanning electrode of Tx0.
Similarly, Tx1_Rx6 represents the RAW data obtained from the detection electrode of Rx6 when the touch panel scanning voltage (Vstc) is applied to the scanning electrode of Tx1, and Tx2_Rx6 represents the touch panel scanning voltage (Vst) of the scanning electrode of Tx2.
When c) is applied, RAW data obtained from the detection electrode of Rx6, Tx3_Rx6 is RAW data obtained from the detection electrode of Rx6 when a touch panel scanning voltage (Vstc) is applied to the scan electrode of Tx3, and Tx4_Rx6 is , RAW data obtained from the detection electrode Rx6 when the touch panel scanning voltage (Vstc) is applied to the scanning electrode Tx4, and Tx5_Rx6 is the detection of Rx6 when the touch panel scanning voltage (Vstc) is applied to the scanning electrode Tx5. RAW data obtained from the electrodes, Tx6_Rx6 represents the RAW data obtained from the detection electrodes of Rx6 when a touch panel scanning voltage (Vstc) is applied to the scanning electrodes of Tx6, Tx7_Rx6 represents the touch panel scanning voltage ( Rx6 detection when Vstc) is applied It shows RAW data obtained from the pole.
FIG. 18B shows the RAW data after the RAW data shown in the graph of FIG. 18A is passed through the averaging filter.
As shown in FIG. 18B, when noise is detected, an electrode having the maximum operating point (scanning electrode intersecting with the detection electrode of Rx6) in the RAW data is determined as an actual touch electrode. Then, the electrode portions whose operating points are below the ghost determination threshold (Th1) line are determined to be ghosts. In FIG. 18B, A is an actual touch electrode (Tx4_Rx6), B is an electrode adjacent to the touch electrode (Tx5_Rx6), and C is an electrode for generating an aerial touch “ghost”.
図19は、実施例1の液晶表示装置のタッチ位置検出処理を示すフローチャートである。
タッチ位置検出処理が実行されると、架空の対向電極(Txv)に対する、架空のタッチパネル走査電圧(Vstc)と同期して、積分回路10を動作させてノイズがあるか否かを判断する(ステップS110)。
ステップS110で、ノイズ無しと判断した場合は、通常のタッチ位置検出処理を実行し(ステップS111)、タッチ位置の座標を報告する(ステップS112)。
ステップS110で、ノイズ有りと判断した場合は、例外処理(平均化フィルタ処理)を実行し(ステップS113)、架空タッチ『ゴースト』が識別可能か否かを判断する(ステップS114)。
ステップS114で、架空タッチ『ゴースト』が識別可能の場合は、架空タッチ『ゴースト』の情報を参考にして、タッチ位置検出処理を実行し、タッチ位置の座標を報告する(ステップS115)。
ステップS115で、架空タッチ『ゴースト』が識別不可能の場合は、タッチ位置検出処理を実行せず、タッチ位置の座標も報告しない(ステップS116)。
なお、図19のフローチャートに対応するプログラムは検出回路108内のフラシュメモリ等の記憶装置に格納され、検出回路108内の中央処理装置(CPU)によってメモリ13内のRAWデータを参照して実行される。
FIG. 19 is a flowchart illustrating the touch position detection process of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
When the touch position detection process is executed, the
If it is determined in step S110 that there is no noise, normal touch position detection processing is executed (step S111), and the coordinates of the touch position are reported (step S112).
If it is determined in step S110 that there is noise, exception processing (averaging filter processing) is executed (step S113), and it is determined whether or not the fictitious touch “ghost” can be identified (step S114).
If the fictitious touch “ghost” can be identified in step S114, the touch position detection process is executed with reference to the information of the fictitious touch “ghost”, and the coordinates of the touch position are reported (step S115).
If the fictitious touch “ghost” cannot be identified in step S115, the touch position detection process is not executed and the coordinates of the touch position are not reported (step S116).
A program corresponding to the flowchart of FIG. 19 is stored in a storage device such as a flash memory in the
以上説明した実施例1をまとめると以下のとおりである。
(1)液晶表示装置は、第1基板(2)と、第2基板(3)と、第1基板(2)と第2基板(3)との間に挟持される液晶(4)とを有する液晶表示パネルを備え、マトリクス状に配置された複数の画素(200)を有する。
第2基板(3)はタッチパネルの複数の検出電極(Rx)を有する。
各画素(200)は画素電極と対向電極(21)とを有する。
mを2以上の整数(m≧2)とするとき、対向電極(21)は、m個のブロックに分割されている。
m個に分割された各ブロックの対向電極(21)は、連続する複数の表示ラインの各画素に対して共通に設けられている。
m個に分割された各ブロックの対向電極(21)は、タッチパネルの走査電極(Tx)を兼用している。
m個に分割された各ブロックの対向電極(21、Tx)に対して、対向電圧とタッチパネル走査電圧(Vstc)を供給する駆動回路(5)と、複数の検出電極(Rx)に流れる電流に基づき、タッチの有無を検出する検出回路(108)とを有する。
駆動回路(5)は、m個に分割された各ブロックの対向電極(21、Tx)に対してタッチパネル走査電圧(Vstc)を順次供給する。
検出回路(108)は、(a)m個に分割された各ブロックの対向電極(21、Tx)に対してタッチパネル走査電圧(Vstc)が供給された際に、複数の検出電極(Rx)に流れる電流に基づき、タッチの有無を検出するようにされ、(b)m個に分割された各ブロックの対向電極(21)に対して、(m+1)個目の対向電極(Txv)が存在すると仮定し、且つ、(m+1)個目の対向電極(Txv)に対して、m個に分割された各ブロックの対向電極(21、Tx)に対して供給されるタッチパネル走査電圧(Vstc)と同期したタッチパネル走査電圧が供給されたものと仮定して、複数の検出電極(Rx)に流れる電流に基づき、ノイズを検出するようにされる。
(2)検出回路(108)は、複数の検出電極(Rx)毎に設けられる複数の積分回路(10)と、複数の積分回路(10)の出力電圧をデジタルデータに変換するAD変換器(12)とを有する。
各積分回路(10)は、m個に分割された各ブロックの対向電極(21、Tx)にタッチパネル走査電圧(Vstc)が供給された時、および、架空の(m+1)個目の対向電極に架空のタッチパネル走査電圧(Vstc)が供給された時に、それぞれの検出電極(Rx)に流れる電流を、m個に分割された各ブロックの対向電極(21、Tx)、および、架空の(m+1)個目の対向電極(Txv)毎に積分する。
(3)前記(a)では、AD変換器(10)で変換されるデジタルデータにおける、最下位データと最上位データの中間の値よりも最下位データに近い値を第1動作点として、複数の積分回路(10)のm個に分割された各ブロックの対向電極(21、Tx)毎の積分値をAD変換器(10)で変換した時のデジタルデータの値が、前記第1動作点と最上位データとの間の値で、かつ、前記第1動作点との差が所定の閾値1よりも大きい場合にタッチ有り、それ以外をタッチ無し判断する。
(4)前記(b)では、AD変換器(10)で変換されるデジタルデータにおける、最上位データ(図17のA)を第2動作点として、複数の積分回路(10)の架空の(m+1)個目の対向電極(Txv)の積分値をAD変換器(10)で変換した時のデジタルデータの値が、前記第2動作点と最下位データとの間の値で、かつ、前記第2動作点との差が所定の閾値2(図17のC(Th))よりも大きい場合に、ノイズと判断する。
(5)AD変換器(10)で変換されるデジタルデータは、10ビットのデータである。前記第1動作点は、十進法で250〜350の値である。前記第2動作点は、十進法で1023に近い値である。
(6)検出回路(108)は、(c)前記(b)においてノイズが検出された時に、前記ノイズにより生じる架空タッチを識別するようにされる。
前記(c)では、前記(b)でノイズが検出された検出電極(Rx)に対応する積分回路(10)における、m個に分割された各ブロックの対向電極(21、Tx)毎の積分値をAD変換器(10)で変換した時のデジタルデータを平均化フィルタを通し、前記平均化フィルタを通した後のデータの中で、データ値が、最大値(図18のA)を持つものを実際のタッチ電極と判断し、データ値が、前記最大値(図18のA)と最下位データとの間の値で、かつ、前記最大値(図18のA)との差が所定の閾値3(Th1)よりも大きい電極を架空タッチ電極と識別する。
(7)タッチ検出処理において、前記(b)において、ノイズが検出されない時に、通常のタッチ位置検出処理を実行する。
前記(b)において、ノイズが検出された時に、前記(c)により前記ノイズにより生じる架空タッチが識別可能の場合に、前記(c)により識別した前記架空タッチを参照してタッチ位置検出処理を実行する。
前記(b)において、ノイズが検出された時に、前記(c)により前記ノイズにより生じる架空タッチが識別不可能の場合に、タッチ位置検出処理を実行しない。
The above-described first embodiment is summarized as follows.
(1) The liquid crystal display device includes a first substrate (2), a second substrate (3), and a liquid crystal (4) sandwiched between the first substrate (2) and the second substrate (3). A plurality of pixels (200) arranged in a matrix.
The second substrate (3) has a plurality of detection electrodes (Rx) of the touch panel.
Each pixel (200) has a pixel electrode and a counter electrode (21).
When m is an integer of 2 or more (m ≧ 2), the counter electrode (21) is divided into m blocks.
The counter electrode (21) of each block divided into m is provided in common for each pixel of a plurality of continuous display lines.
The counter electrode (21) of each block divided into m is also used as the scanning electrode (Tx) of the touch panel.
A driving circuit (5) for supplying a counter voltage and a touch panel scanning voltage (Vstc) to the counter electrode (21, Tx) of each block divided into m pieces, and a current flowing through the plurality of detection electrodes (Rx) And a detection circuit (108) for detecting presence or absence of touch.
The drive circuit (5) sequentially supplies the touch panel scanning voltage (Vstc) to the counter electrode (21, Tx) of each block divided into m pieces.
When the touch panel scanning voltage (Vstc) is supplied to the counter electrode (21, Tx) of each block divided into (a), (a) the detection circuit (108) is supplied to the plurality of detection electrodes (Rx). The presence or absence of touch is detected based on the flowing current, and (b) the (m + 1) th counter electrode (Txv) exists for the counter electrode (21) of each block divided into m blocks. Assuming that the (m + 1) th counter electrode (Txv) is synchronized with the touch panel scanning voltage (Vstc) supplied to the counter electrode (21, Tx) of each block divided into m blocks. Assuming that the touch panel scanning voltage is supplied, noise is detected based on currents flowing through the plurality of detection electrodes (Rx).
(2) The detection circuit (108) includes a plurality of integration circuits (10) provided for each of the plurality of detection electrodes (Rx), and an AD converter that converts output voltages of the plurality of integration circuits (10) into digital data. 12).
Each integrating circuit (10) is supplied to the counter electrode (21, Tx) of each block divided into m when the touch panel scanning voltage (Vstc) is supplied and to the imaginary (m + 1) th counter electrode. When an imaginary touch panel scanning voltage (Vstc) is supplied, the current flowing through each detection electrode (Rx) is divided into m counter electrodes (21, Tx) and imaginary (m + 1). Integration is performed for each counter electrode (Txv).
(3) In the above (a), a plurality of digital data converted by the AD converter (10) has a value closer to the lowest data than the intermediate value between the lowest data and the highest data as a first operating point. The value of the digital data when the integrated value for each counter electrode (21, Tx) of each block divided into m pieces of the integrating circuit (10) of the digital signal is converted by the AD converter (10) is the first operating point. It is determined that there is a touch when the difference between the first operation point and the first data is greater than a
(4) In (b) above, the fictitious () of the plurality of integrating circuits (10) is set with the most significant data (A in FIG. 17) in the digital data converted by the AD converter (10) as the second operating point. The digital data value when the integral value of the (m + 1) th counter electrode (Txv) is converted by the AD converter (10) is a value between the second operating point and the least significant data, and When the difference from the second operating point is larger than a predetermined threshold value 2 (C (Th) in FIG. 17), it is determined as noise.
(5) The digital data converted by the AD converter (10) is 10-bit data. The first operating point has a value of 250 to 350 in decimal notation. The second operating point is a value close to 1023 in decimal.
(6) The detection circuit (108) is configured to identify an imaginary touch caused by the noise when the noise is detected in (c) (b).
In (c), the integration for each counter electrode (21, Tx) of each block divided into m blocks in the integration circuit (10) corresponding to the detection electrode (Rx) in which noise is detected in (b). The digital data when the value is converted by the AD converter (10) is passed through the averaging filter, and the data value among the data after passing through the averaging filter has the maximum value (A in FIG. 18). The object is determined as an actual touch electrode, and the data value is a value between the maximum value (A in FIG. 18) and the lowest data, and a difference between the maximum value (A in FIG. 18) is predetermined. An electrode larger than the threshold value 3 (Th1) is identified as an imaginary touch electrode.
(7) In the touch detection process, when no noise is detected in (b), the normal touch position detection process is executed.
In (b), when noise is detected, if an imaginary touch caused by the noise can be identified in (c), touch position detection processing is performed with reference to the imaginary touch identified in (c). Run.
In (b), when noise is detected, touch position detection processing is not executed when an imaginary touch caused by the noise cannot be identified in (c).
以上説明したように、本実施例によれば、ハード的な手段を追加することなく、ソフトウェアのみで、ノイズ周波数が、水平走査周波数の整数倍にほぼ等しい(外来ノイズ周波数≒水平走査周波数の整数倍)外来ノイズが入力され、検出回路内の積分回路が誤積算を起こして生じる架空タッチ『ゴースト』の影響を少なくすることが可能となる。
なお、本実施例は、前述した本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置、および本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置の変形例における、「タッチパネルの駆動周波数を、自由に調整する」技術と組み合わせることで、ノイズによる影響をより少なくすることが可能であるが、本実施例は、一般のインセル方式の液晶表示装置に適用することも可能である。
As described above, according to the present embodiment, the noise frequency is substantially equal to an integer multiple of the horizontal scanning frequency by adding only software without adding hardware means (external noise frequency ≈ integer of horizontal scanning frequency). X) It is possible to reduce the influence of the fictitious touch “ghost” caused by the input of external noise and the integration circuit in the detection circuit causing erroneous integration.
In this embodiment, the “touch panel drive frequency is freely adjusted” in the above-described in-cell liquid crystal display device which is the premise of the present invention and the in-cell liquid crystal display device which is the premise of the present invention. By combining with the “Yes” technology, the influence of noise can be reduced, but this embodiment can also be applied to a general in-cell type liquid crystal display device.
水滴と外来ノイズのタッチ反応について図21および図22を用いて説明する。図21は水滴によるタッチ反応を示す図である。図22は外来ノイズによるタッチ反応を示す図である。升目は走査電極と検出電極の交差面を表している。升目内の数字はタッチの強さを表しており、基準値に対する相対値で示されている。大きい正数はタッチが強いことを示している。指502のタッチパネル107へのタッチやノイズ、水滴付着がなければ、0に近い値として現れる。丸括弧内の3つの数字は、タッチ位置のX座標、Y座標およびタッチの強さを表している。例えば、(607,226,47)は、「607」がタッチ位置のX座標、「226」がタッチ位置のY座標、「47」がタッチの強さを表している。
図21に示すように、指502のタッチパネル107へのタッチ(実際のタッチ)TTとタッチパネル107に付着した水滴201の周辺の架空タッチWTの数字が大きくなっている。実際のタッチTTの数字の方が架空タッチWTの数字よりも大きい。図22に示すように、指502のタッチパネル107へのタッチ(実際の)TTと外来ノイズの架空タッチWTの数字が大きくなっている。実際のタッチTTの数字の方が架空タッチWTの数字よりも大きい。
インセル方式の表示装置のタッチパネルに水滴が付着した場合、一時的な検出データを比較すると、図21および図22に示すように外来ノイズと同様な傾向を示す。外来ノイズの場合、タッチパネルにタッチしなければ、ノイズによる影響は発生しない。しかし、水滴はタッチしなくても架空タッチが発生するため、タッチレポートを報告しない状況も発生する。このため、検出データから、外来ノイズと水滴を判定し、それぞれにより処理を分離する必要がある。
しかし、タッチパネルの走査電極(通常電極)の検出データだけで判定する場合、パネル全面の検出データをある程度蓄積し、それを解析するため、アルゴリズムも複雑になり、処理に非常に負荷がかかる。また、タッチレポートに遅延が発生してしまうという問題が発生する。
The touch reaction between water droplets and external noise will be described with reference to FIGS. FIG. 21 is a diagram showing a touch reaction due to water droplets. FIG. 22 is a diagram showing a touch reaction due to external noise. The grid represents the intersection of the scan electrode and the detection electrode. The numbers in the squares indicate the strength of the touch, and are shown as relative values to the reference value. A large positive number indicates a strong touch. If there is no touch of the
As shown in FIG. 21, the numbers of the touch (actual touch) TT of the
When water droplets adhere to the touch panel of the in-cell display device, when comparing temporary detection data, a tendency similar to that of external noise is shown as shown in FIGS. In the case of external noise, if the touch panel is not touched, the effect of noise does not occur. However, since a fictitious touch occurs even if the water droplet is not touched, a situation in which no touch report is reported also occurs. For this reason, it is necessary to determine external noise and water droplets from the detection data, and to separate the processing by each.
However, when the determination is made only with the detection data of the scanning electrode (ordinary electrode) of the touch panel, the detection data of the entire panel surface is accumulated to some extent and analyzed, which complicates the algorithm and places a heavy load on the processing. In addition, there is a problem that a delay occurs in the touch report.
実施例2では、実施例1の架空の対向電極(架空電極)を利用した外来ノイズの検出を応用し、外来ノイズと水滴の切り分けを行う。外来ノイズと水滴の切り分けの原理について図23から図25を用いて説明する。なお、本実施例のインセル方式の表示装置の構成は、実施例1と基本的に同じである。図23は架空電極によるRAWデータ分布を示した図である。図24は外来ノイズ発生時の架空電極のRAWデータ変化を示す図である。図25は水滴付着時の架空電極のRAWデータ変化を示す図である。升目内の数字はRAWデータであり、0から1023の範囲で表されている。数字が大きいほどタッチが強い。丸括弧内の3つの数字は、タッチ位置のX座標、Y座標およびタッチの強さを表している。なお、架空電極(Txv)におけるRAWデータはノイズがなければ1023に近い数字になる。
外来ノイズと水滴には、通常電極(Tx)上に、特徴のあるデータ(検出データの値が小さい)が検出される。また、図24および図25に示すように、架空電極(Txv)には、外来ノイズの場合、データの変化が発生するが、水滴が付着した場合には、架空電極(Txv)に変化は見られない。
これらのことから、通常電極(Tx)と架空電極(Txv)の値を監視することで、容易に外来ノイズと水滴の切り分けが可能となり、処理を分離することによりタッチレポートの課題を解決することができる。
In the second embodiment, the external noise detection using the imaginary counter electrode (aerial electrode) in the first embodiment is applied to separate the external noise from the water droplets. The principle of separating external noise and water droplets will be described with reference to FIGS. Note that the configuration of the in-cell display device of the present embodiment is basically the same as that of the first embodiment. FIG. 23 is a diagram showing the RAW data distribution by the aerial electrodes. FIG. 24 is a diagram showing a change in RAW data of the aerial electrode when external noise occurs. FIG. 25 is a diagram showing a change in RAW data of the aerial electrode when a water droplet is attached. The numbers in the cells are RAW data and are represented in the range of 0 to 1023. The larger the number, the stronger the touch. Three numbers in parentheses indicate the X coordinate, the Y coordinate, and the strength of the touch position. Note that the RAW data at the aerial electrode (Txv) is a number close to 1023 if there is no noise.
For external noise and water droplets, characteristic data (the value of detection data is small) is detected on the normal electrode (Tx). In addition, as shown in FIGS. 24 and 25, data changes occur in the aerial electrode (Txv) in the case of external noise, but when a water droplet adheres, the change in the aerial electrode (Txv) is not observed. I can't.
For these reasons, monitoring the values of the normal electrode (Tx) and the aerial electrode (Txv) makes it possible to easily separate external noise and water droplets, and solve the problem of touch reporting by separating the processing. Can do.
次に、実施例2に係るタッチ位置検出処理フローについて図26を用いて説明する。図26は実施例2に係る表示装置のタッチ位置検出処理フローチャートである。なお、図26のフローチャートに対応するプログラムは検出回路108内のフラシュメモリ等の記憶装置に格納され、検出回路108内の中央処理装置(CPU)によってメモリ13内のRAWデータを参照して実行される。
ステップS200では、検出データを取得する。メモリ13にRAWデータを格納する。ステップ201では、通常電極の検出データを判定する。通常電極による検出データの判定は、m個に分割された各ブロックの対向電極に対してタッチパネル走査電圧が供給された際に、複数の検出電極に流れる電流に基づき、ノイズまたは水滴の付着の有無を検出する。通常電極では、水滴または外来ノイズが発生した場合、特徴的なRAWデータが発生することを利用する。水滴または外来ノイズが発生した場合、値が小さな検出データとなる。すなわち、通常電極上に、水・ノイズ判定の閾値を下回る検出データの有無を確認する。「検出データ<水滴・ノイズ判定閾値」の場合は、ステップS210で架空電極のノイズ判定を行う。ステップS202ではタッチの検出を行う。「検出データ>タッチ判定閾値」の場合はタッチありと判定し、ステップS203でタッチ座標を算出する。「検出データ<タッチ判定閾値」の場合はタッチなしと判定し、タッチ座標をクリアしてステップS204に遷移する。ステップS204ではタッチ座標をホストに通知する。
ステップS210では、ノイズがあるかどうかを架空電極の検出データを判定する。架空電極による検出データの判定は、m個に分割された各ブロックの対向電極に対して、(m+1)個目の対向電極が存在すると仮定し、且つ、当該(m+1)個目の対向電極に対して、m個に分割された各ブロックの対向電極に対して供給されるタッチパネル走査電圧と同期したタッチパネル走査電圧が供給されたものと仮定して、複数の検出電極に流れる電流に基づき、ノイズおよび水滴のいずれであるかを判別する。図24および図25に示すように、架空電極では、水滴と外来ノイズで、RAWデータの変化に相違がある。ノイズ発生と判断した場合、ステップS220でノイズ処理を実施する。なお、ノイズの判定は実施例1の図14から図17で説明したとおりである。ノイズがないと判断した場合、ステップS230で水滴処理を実施する。
Next, a touch position detection processing flow according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 26 is a flowchart of the touch position detection process of the display device according to the second embodiment. The program corresponding to the flowchart of FIG. 26 is stored in a storage device such as a flash memory in the
In step S200, detection data is acquired. RAW data is stored in the
In step S210, the detection data of the fictitious electrode is determined whether or not there is noise. The determination of the detection data by the fictitious electrode is based on the assumption that the (m + 1) -th counter electrode exists for the counter electrode of each block divided into m, and the (m + 1) -th counter electrode On the other hand, assuming that a touch panel scanning voltage synchronized with the touch panel scanning voltage supplied to the counter electrode of each block divided into m is supplied, noise is generated based on the current flowing through the plurality of detection electrodes. And whether it is a water drop or not. As shown in FIGS. 24 and 25, in the aerial electrode, there is a difference in the change in the RAW data between the water droplet and the external noise. If it is determined that noise has occurred, noise processing is performed in step S220. Note that the determination of noise is as described in FIGS. 14 to 17 of the first embodiment. If it is determined that there is no noise, a water droplet process is performed in step S230.
ステップS220のノイズ処理について図18を用いて説明する。実際のタッチとノイズのRAWデータの動作点が異なることを利用する。まず、ステップS221ではタッチ判定(ステップS202)で用いるタッチ判定閾値を変更する。この変更したタッチ判定閾値をゴースト判定閾値(Th1)という。ステップS222では、図18(a)に示すようなRAWデータについて何フレームか(例えば、20フレーム)の算術平均値を算出する(平均化フィルタによりRAWデータの動作点を抽出する)と、図18(b)に示すようなRAWデータになる。次のステップ202でタッチ判定を行うときはゴースト判定閾値を用いる。RAWデータ中で、動作点の最大値を持つ電極(Rx6の検出電極と交差する走査電極)を、実際のタッチ電極と判断し、動作点がゴースト判定閾値より下の電極部はゴーストと判断する。ゴースト判定閾値を超える電極部が複数存在し実際のタッチ電極を判断できない場合はゴースト識別不可と判断し、タッチレポートを行わない。
The noise processing in step S220 will be described with reference to FIG. The fact that the operating points of the actual touch and noise RAW data are different is used. First, in step S221, the touch determination threshold used in touch determination (step S202) is changed. This changed touch determination threshold is called a ghost determination threshold (Th1). In step S222, an arithmetic average value of several frames (for example, 20 frames) is calculated for the RAW data as shown in FIG. 18A (the operation point of the RAW data is extracted by the averaging filter). The RAW data is as shown in (b). When performing touch determination in the
ステップS230の水滴処理について図27から図32を用いて説明する。図27、図28および図29はパネルに水滴のみ付着した場合の平均化処理を説明するための図である。図30、図31および図32はパネルに水滴が付着し指をタッチした場合の平均化処理を説明するための図である。水滴が付着した箇所のRAWデータは、水滴の中心が小さくなり、周辺付近大きくなる(架空タッチ)特徴があることを利用する。まず、ステップS231ではタッチ判定(ステップS202)で用いるタッチ判定閾値を変更する(閾値を上げる)。この変更したタッチ判定閾値を水滴判定閾値という。
図27に示すようなパネルに水滴のみ付着した場合のステップS232におけるタッチ交点周辺データ平均化について説明する。図28に示すように、水滴周辺にRAWデータが大きい点(タッチ反応がある交点、極大値)T1、T2が存在する。交点T1のRAWデータは488、交点T2のRAWデータは560である。図29に示すように、交点T1とその周辺領域AR1の9点のRAWデータ(303,338、324、398、488、370、413、382、416)を算術平均すると、約381となり、交点T1のRAWデータ488よりも小さくなる。同様に、交点T2とその周辺領域AR2の9点のRAWデータ300,347、404、553、560、314、363、376、310)を算術平均すると、約392となり、交点T2のRAWデータ560よりも小さくなる。タッチ反応が発生している交点の周辺は、RAWデータが小さいため、周辺データを平均化すると、RAWデータは小さくなる。次のステップ202でタッチ判定を行うときは水滴判定閾値を用いる。タッチ判定の結果、交点T1、T2のタッチ反応はキャンセルされる(タッチなし(NT)とされる)。
図30に示すようなパネルに水滴が付着し指をタッチした場合のステップS232におけるタッチ交点周辺データ平均化について説明する。図31に示すように、指タッチおよび水滴周辺にRAWデータが大きい点(タッチ反応がある交点、極大値)T3、T4が存在する。交点T3のRAWデータは1009、交点T4のRAWデータは528である。図32に示すように、交点T3とその周辺領域AR3の9点のRAWデータ(529,781、468、626、1009、683、358、630、440)を算術平均すると、約614となり、交点T3のRAWデータ1009よりも小さくなる。同様に、交点T4とその周辺領域AR4の9点のRAWデータ(281,324、308、262、528、295、346、283、357)を算術平均すると、約332となり、交点T4のRAWデータ528よりも小さくなる。タッチ反応が発生している交点の周辺は、RAWデータが小さいため、周辺データを平均化すると、RAWデータは小さくなる。次のステップ202でタッチ判定を行うときは水滴判定閾値を用いる。タッチ判定の結果、交点T4のタッチ反応はキャンセルされ(タッチなし(NT)とされ)、交点T3のみタッチあり(TT)とされる。
The water droplet process in step S230 will be described with reference to FIGS. FIG. 27, FIG. 28 and FIG. 29 are diagrams for explaining the averaging process when only water droplets adhere to the panel. 30, FIG. 31 and FIG. 32 are diagrams for explaining the averaging process when a water droplet adheres to the panel and a finger is touched. The RAW data of the location where the water droplet is attached utilizes the fact that the center of the water droplet is small and the vicinity is large (imaginary touch). First, in step S231, the touch determination threshold value used in touch determination (step S202) is changed (the threshold value is increased). This changed touch determination threshold is referred to as a water drop determination threshold.
The touch intersection peripheral data averaging in step S232 when only water droplets adhere to the panel as shown in FIG. 27 will be described. As shown in FIG. 28, there are points (intersections where there is a touch reaction, local maximum values) T1 and T2 in the vicinity of the water droplets. The raw data at the intersection T1 is 488, and the raw data at the intersection T2 is 560. As shown in FIG. 29, the arithmetic average of the RAW data (303, 338, 324, 398, 488, 370, 413, 382, 416) of the intersection T1 and the surrounding area AR1 is about 381, and the intersection T1 The
The touch intersection peripheral data averaging in step S232 when a water droplet adheres to a panel as shown in FIG. 30 and a finger is touched will be described. As shown in FIG. 31, there are points where the RAW data is large (intersection where there is a touch reaction, maximum value) T3 and T4 around the finger touch and the water drop. The raw data at the intersection T3 is 1009, and the raw data at the intersection T4 is 528. As shown in FIG. 32, the arithmetic average of the RAW data (529, 781, 468, 626, 1009, 683, 358, 630, 440) of the intersection T3 and the surrounding area AR3 is about 614, and the intersection T3 The RAW data 1009 becomes smaller. Similarly, the arithmetic average of the RAW data (281, 324, 308, 262, 528, 295, 346, 283, 357) of the intersection T4 and the surrounding area AR4 is about 332, and the
以上説明した実施例2をまとめると以下のとおりである。
(1)表示装置は、画素電極と対向電極(21)とを有する第1基板(2)と、タッチパネルの複数の検出電極(31、Rx)を有する第2基板(3)と、第1基板(2)と第2基板(3)との間に挟持される液晶(4)と、対向電極(21)に対して、対向電圧とタッチパネル走査電圧(Vstc)を供給する駆動回路(5)と、複数の検出電極(Rx)に流れる電流に基づき、タッチの有無を検出する検出回路(108)とを備える。
mを2以上の整数(m≧2)とするとき、対向電極(21)は、m個のブロックに分割されている。
m個に分割された各ブロックの対向電極(21)は、連続する複数の表示ラインの各画素(200)に対して共通に設けられている。
m個に分割された各ブロックの対向電極(21)は、タッチパネルの走査電極(Tx)を兼用する。
駆動回路(5)は、m個に分割された各ブロックの対向電極(Tx)に対してタッチパネル走査電圧(Vstc)を順次供給する。
検出回路(108)は、(a)m個に分割された各ブロックの対向電極(Tx)に対してタッチパネル走査電圧(Vstc)が供給された際に、複数の検出電極(Rx)に流れる電流に基づき、ノイズまたは水滴の付着の有無を検出するようにされ、(b)m個に分割された各ブロックの対向電極(Tx)に対して、(m+1)個目の対向電極(Txv)が存在すると仮定し、且つ、当該(m+1)個目の対向電極(Txv)に対して、m個に分割された各ブロックの対向電極(Tx)に対して供給されるタッチパネル走査電圧(Vstc)と同期したタッチパネル走査電圧(Vstc)が供給されたものと仮定して、複数の検出電極(Rx)に流れる電流に基づき、ノイズおよび水滴のいずれであるかを判別するようにされる。
(2)検出回路(108)は、前記(b)で水滴であると判定したときは、水滴処理(S230)を行ってタッチ判定(S202)を行うようにされる。
水滴処理S230)はタッチ交点周辺データを平均化する処理(S232)である。
検出回路(108)はタッチ判定(S202)を第1の閾値に基づいてタッチ判定を行うようにされる。
(3)検出回路(108)は、前記(b)でノイズであると判定したときは、ノイズ処理(S220)を行ってタッチ判定(S202)を行うようにされる。
ノイズ処理(S220)は複数フレームにおける平均値を算出する処理(S222)である。
検出回路(108)はタッチ判定(S202)を第2の閾値に基づいてタッチ判定を行うようにされる。
(4)検出回路(108)は、前記(a)でノイズおよび水滴がないと判定したときは、タッチ判定(S202)を第3の閾値に基づいて行うようにされる。
(5)検出回路(108)は、複数の検出電極(Rx)毎に設けられる複数の積分回路(10)と、複数の積分回路(10)の出力電圧をデジタルデータに変換するAD変換器(12)と、を有する。
各積分回路(10)は、m個に分割された各ブロックの対向電極(Tx)にタッチパネル走査電圧(Vstc)が供給されたとき、および、架空の(m+1)個目の対向電極(Txv)に架空のタッチパネル走査電圧(Vstc)が供給されたときに、それぞれの検出電極(Rx)に流れる電流を、m個に分割された各ブロックの対向電極(Tx)、および、架空の(m+1)個目の対向電極(Txv)毎に積分する。
(6)前記(a)では、AD変換器(12)で変換されうるデジタルデータにおける、最下位データと最上位データの中間の値よりも前記最下位データに近い値を第1動作点として、複数の積分回路(10)のm個に分割された各ブロックの対向電極(Tx)毎の積分値をAD変換器(12)で変換した時のデジタルデータの値と前記第1動作点との差が所定の第3の閾値よりも小さい場合にノイズまたは水滴ありと判断するようにされる。
(7)前記(b)では、前記最上位データを第2動作点(図17のA)として、複数の積分回路(10)の架空の(m+1)個目の対向電極(Txv)の積分値をAD変換器(12)で変換したときのデジタルデータの値が、第2動作点(図17のA)と前記最下位データとの間の値で、かつ、第2動作点(図17のA)との差が所定の第4の閾値(図17のC(Th))よりも大きい場合に、ノイズと判断するようにされる。
(8)AD変換器(12)で変換されるデジタルデータは、10ビットのデータである。
前記第1動作点は、十進法で250〜350の値である。
第2動作点(図17のA)は、十進法で1023に近い値である。
(9)前記(b)において水滴と判定されたときは、検出回路(108)は、AD変換器(12)で変換されたデジタルデータが極大値を示す電極(T1、T2、T3、T4)の周辺の電極(AR1、AR2、AR3、AR4)に対応するAD変換器(12)で変換されたデジタルデータと前記極大値とを平均し、前記平均した後のデータ値が、前記第1動作点と前記極大値との間の値で、かつ、前記第1動作点との差が所定の第5の閾値よりも大きい場合にタッチ有り、それ以外をタッチ無しと、判断するようにされる。
前記周辺の電極(AR1、AR2、AR3、AR4)は前記極大値を示す電極に隣接する8つの電極であり、前記平均は9つのデジタルデータの算術平均を求めるようにされる。
(10)前記(b)においてノイズと判定されたときは、検出回路(198)は、ノイズが検出された検出電極(Rx)に対応する積分回路(10)における、m個に分割された各ブロックの対向電極(Tx)毎の積分値をAD変換器(12)で変換したときのデジタルデータを平均化フィルタを通し、前記平均化フィルタを通した後のデータの中で、データ値が、最大値(図18のA)を持つものを実際のタッチ電極と判断し、データ値が、最大値(図18のA)と前記最下位データとの間の値で、かつ、最大値(図18のA)との差が所定の第6の閾値(Th1)よりも大きい電極を架空タッチ電極と識別するようにされる。
前記平均化フィルタは20フレーム間のデジタルデータの算術平均を求める。
The above-described second embodiment is summarized as follows.
(1) The display device includes a first substrate (2) having a pixel electrode and a counter electrode (21), a second substrate (3) having a plurality of touch panel detection electrodes (31, Rx), and a first substrate. A liquid crystal (4) sandwiched between (2) and the second substrate (3), and a drive circuit (5) for supplying a counter voltage and a touch panel scanning voltage (Vstc) to the counter electrode (21). And a detection circuit (108) for detecting presence / absence of touch based on currents flowing through the plurality of detection electrodes (Rx).
When m is an integer of 2 or more (m ≧ 2), the counter electrode (21) is divided into m blocks.
The counter electrode (21) of each block divided into m is provided in common for each pixel (200) of a plurality of continuous display lines.
The counter electrode (21) of each block divided into m also serves as the scanning electrode (Tx) of the touch panel.
The drive circuit (5) sequentially supplies the touch panel scanning voltage (Vstc) to the counter electrode (Tx) of each block divided into m pieces.
The detection circuit (108) is configured to: (a) Current flowing through the plurality of detection electrodes (Rx) when the touch panel scanning voltage (Vstc) is supplied to the counter electrode (Tx) of each of the divided blocks. And (b) the (m + 1) th counter electrode (Txv) is detected with respect to the counter electrode (Tx) of each block divided into m blocks. It is assumed that there is a touch panel scanning voltage (Vstc) supplied to the counter electrode (Tx) of each block divided into m with respect to the (m + 1) th counter electrode (Txv). Assuming that a synchronized touch panel scanning voltage (Vstc) has been supplied, it is determined whether it is noise or a water droplet based on the current flowing through the plurality of detection electrodes (Rx).
(2) When the detection circuit (108) determines that it is a water droplet in (b), the detection circuit (108) performs a water droplet process (S230) to perform a touch determination (S202).
The water droplet process (S230) is a process (S232) for averaging the data around the touch intersection.
The detection circuit (108) performs the touch determination (S202) based on the first threshold value.
(3) When the detection circuit (108) determines that it is noise in (b), the detection circuit (108) performs a noise process (S220) to perform a touch determination (S202).
The noise process (S220) is a process (S222) for calculating an average value in a plurality of frames.
The detection circuit (108) makes a touch determination (S202) based on the second threshold value.
(4) When the detection circuit (108) determines that there are no noise and water droplets in (a), the touch determination (S202) is performed based on the third threshold value.
(5) The detection circuit (108) includes a plurality of integration circuits (10) provided for each of the plurality of detection electrodes (Rx), and an AD converter (converter) that converts output voltages of the plurality of integration circuits (10) into digital data. 12).
Each integrating circuit (10) is supplied with a touch panel scanning voltage (Vstc) to the counter electrode (Tx) of each block divided into m pieces, and when the fictitious (m + 1) th counter electrode (Txv) When an imaginary touch panel scanning voltage (Vstc) is supplied to the counter, the current flowing through each detection electrode (Rx) is divided into m counter electrodes (Tx) of each block and the imaginary (m + 1) Integration is performed for each counter electrode (Txv).
(6) In (a), a value closer to the least significant data than the intermediate value between the least significant data and the most significant data in the digital data that can be converted by the AD converter (12) is set as the first operating point. The value of the digital data when the integrated value for each counter electrode (Tx) of each block divided into m pieces of the plurality of integrating circuits (10) is converted by the AD converter (12) and the first operating point When the difference is smaller than the predetermined third threshold, it is determined that there is noise or water droplets.
(7) In (b), with the most significant data as the second operating point (A in FIG. 17), the integrated value of the imaginary (m + 1) th counter electrode (Txv) of the plurality of integrating circuits (10) The digital data value when the signal is converted by the AD converter (12) is a value between the second operating point (A in FIG. 17) and the least significant data, and the second operating point (in FIG. 17). When the difference from A) is larger than a predetermined fourth threshold value (C (Th) in FIG. 17), it is determined as noise.
(8) The digital data converted by the AD converter (12) is 10-bit data.
The first operating point has a value of 250 to 350 in decimal notation.
The second operating point (A in FIG. 17) is a value close to 1023 in decimal.
(9) When it is determined as a water droplet in (b) above, the detection circuit (108) is an electrode (T1, T2, T3, T4) in which the digital data converted by the AD converter (12) shows a maximum value. The digital data converted by the AD converter (12) corresponding to the peripheral electrodes (AR1, AR2, AR3, AR4) and the local maximum value are averaged, and the averaged data value is the first operation. When the difference between the point and the maximum value and the difference from the first operating point is larger than a predetermined fifth threshold, it is determined that there is a touch, and the rest is determined that there is no touch. .
The peripheral electrodes (AR1, AR2, AR3, AR4) are eight electrodes adjacent to the electrode showing the maximum value, and the average is obtained as an arithmetic average of nine digital data.
(10) When it is determined as noise in (b) above, the detection circuit (198) causes the integration circuit (10) corresponding to the detection electrode (Rx) where the noise is detected to be divided into m pieces. Digital data when the integrated value for each counter electrode (Tx) of the block is converted by the AD converter (12) is passed through the averaging filter, and the data value in the data after passing through the averaging filter is: The one having the maximum value (A in FIG. 18) is determined as an actual touch electrode, and the data value is a value between the maximum value (A in FIG. 18) and the least significant data, and the maximum value (FIG. 18). An electrode having a difference from 18) A) larger than a predetermined sixth threshold (Th1) is identified as an aerial touch electrode.
The averaging filter calculates an arithmetic average of digital data for 20 frames.
以上説明したように、本実施例によれば、簡単なアルゴリズム(ソフトウェア)で、外来ノイズと水滴付着の切り分けが可能となる。その結果、タッチレポートの遅延が軽減することができる。また、水滴による誤タッチレポートを防止することができる。
なお、本実施例は、前述した本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置、および本発明の前提となるインセル方式の液晶表示装置の変形例における、「タッチパネルの駆動周波数を、自由に調整する」技術と組み合わせることで、ノイズによる影響をより少なくすることが可能であるが、本実施例は、一般のインセル方式の液晶表示装置に適用することも可能である。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to distinguish between external noise and water droplet adhesion with a simple algorithm (software). As a result, touch report delay can be reduced. In addition, erroneous touch reports due to water droplets can be prevented.
In this embodiment, the “touch panel drive frequency is freely adjusted” in the above-described in-cell liquid crystal display device which is the premise of the present invention and the in-cell liquid crystal display device which is the premise of the present invention. By combining with the “Yes” technology, the influence of noise can be reduced, but this embodiment can also be applied to a general in-cell type liquid crystal display device.
なお、説明の都合上、図示している走査電極(対向電極)と検出電極の数は図面によって異なっている。しかし、走査電極はm個(mは2以上の整数)、検出電極はn個(nは2以上の整数)あればよい。 For convenience of explanation, the number of scanning electrodes (counter electrodes) and detection electrodes shown in the drawings differs depending on the drawings. However, m scanning electrodes (m is an integer of 2 or more) and n detection electrodes (n is an integer of 2 or more) are sufficient.
2 第1基板
3 第2基板
4 液晶組成物
5 液晶ドライバIC
10 積分回路
11 サンプルホールド回路
12 AD変換器
13 メモリ(RAM)
21 対向電極
22 対向電極信号線
25 駆動回路用入力端子
31 検出電極
33 ダミー電極
36 検出電極用端子
40 フロントウィンドウ(又は、保護フィルム)
53 接続用フレキシブル配線基板
101 LCDドライバ
102 シーケンサ
103 タッチパネル走査電圧生成回路
104 遅延回路
106 デコーダ回路
107 タッチパネル
108 検出回路
1051,1052 レジスタ
200 画素部
201 水滴
502 指
MFPC メインフレキシブル配線基板
Tx タッチパネルの走査電極
Rx タッチパネルの検出電極
2
DESCRIPTION OF
21
53 Flexible Wiring Board for
Claims (20)
画素電極と対向電極とを有する第1基板と、
タッチパネルの複数の検出電極を有する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に挟持される液晶と、
前記対向電極に対して、対向電圧とタッチパネル走査電圧を供給する駆動回路と、
前記複数の検出電極に流れる電流に基づき、タッチの有無を検出する検出回路と
を備え、
mを2以上の整数(m≧2)とするとき、前記対向電極は、m個のブロックに分割されており、
前記m個に分割された各ブロックの対向電極は、連続する複数の表示ラインの各画素に対して共通に設けられており、
前記m個に分割された各ブロックの対向電極は、タッチパネルの走査電極を兼用し、
前記駆動回路は、前記m個に分割された各ブロックの対向電極に対してタッチパネル走査電圧を順次供給し、
前記検出回路は、
(a)前記m個に分割された各ブロックの対向電極に対してタッチパネル走査電圧が供給された際に、前記複数の検出電極に流れる電流に基づき、ノイズまたは水滴の付着の有無を検出するようにされ、
(b)前記m個に分割された各ブロックの対向電極に対して、(m+1)個目の対向電極が存在すると仮定し、且つ、当該(m+1)個目の対向電極に対して、前記m個に分割された各ブロックの対向電極に対して供給されるタッチパネル走査電圧と同期したタッチパネル走査電圧が供給されたものと仮定して、前記複数の検出電極に流れる電流に基づき、ノイズおよび水滴のいずれであるかを判別するようにされる。 The display device
A first substrate having a pixel electrode and a counter electrode;
A second substrate having a plurality of detection electrodes of the touch panel;
A liquid crystal sandwiched between the first substrate and the second substrate;
A driving circuit for supplying a counter voltage and a touch panel scanning voltage to the counter electrode;
A detection circuit that detects the presence or absence of a touch based on currents flowing through the plurality of detection electrodes;
When m is an integer of 2 or more (m ≧ 2), the counter electrode is divided into m blocks,
The counter electrode of each block divided into m is provided in common for each pixel of a plurality of continuous display lines,
The counter electrode of each block divided into m pieces also serves as a scanning electrode of the touch panel,
The driving circuit sequentially supplies a touch panel scanning voltage to the counter electrode of each block divided into m pieces,
The detection circuit includes:
(A) When a touch panel scanning voltage is supplied to the counter electrode of each of the m divided blocks, the presence or absence of noise or water droplets is detected based on the current flowing through the plurality of detection electrodes. And
(B) It is assumed that the (m + 1) -th counter electrode exists for the counter electrode of each of the m divided blocks, and the m-th counter electrode has the m Assuming that the touch panel scanning voltage synchronized with the touch panel scanning voltage supplied to the counter electrode of each divided block is supplied, based on the current flowing through the plurality of detection electrodes, noise and water droplets It is determined whether it is any.
前記検出回路は、前記(b)で水滴であると判定したときは、水滴処理を行ってタッチ判定を行うようにされる。 The display device according to claim 1.
When the detection circuit determines that it is a water droplet in (b), the detection circuit performs a water droplet process to perform touch determination.
前記水滴処理はタッチ交点周辺データを平均化する処理である。 The display device according to claim 2.
The water droplet process is a process of averaging data around the touch intersection.
前記検出回路は前記タッチ判定を第1の閾値に基づいてタッチ判定を行うようにされる。 The display device according to claim 3.
The detection circuit performs the touch determination based on a first threshold value.
前記検出回路は、前記(b)でノイズであると判定したときは、ノイズ処理を行ってタッチ判定を行うようにされる。 The display device according to claim 1.
When the detection circuit determines that noise is detected in (b), the detection circuit performs noise processing to perform touch determination.
前記ノイズ処理は複数フレームにおける平均値を算出する処理である。 The display device according to claim 5, wherein
The noise processing is processing for calculating an average value in a plurality of frames.
前記検出回路は前記タッチ判定を第2の閾値に基づいてタッチ判定を行うようにされる。 The display device according to claim 6.
The detection circuit performs the touch determination based on a second threshold value.
前記検出回路は、前記(a)でノイズおよび水滴がないと判定したときは、タッチ判定を第3の閾値に基づいて行うようにされる。 The display device according to claim 1.
When it is determined in (a) that there is no noise and no water droplet, the detection circuit performs a touch determination based on a third threshold value.
前記検出回路は、
前記複数の検出電極毎に設けられる複数の積分回路と、
前記複数の積分回路の出力電圧をデジタルデータに変換するAD変換器と、
を有し、
前記各積分回路は、前記m個に分割された各ブロックの対向電極にタッチパネル走査電圧が供給されたとき、および、前記架空の(m+1)個目の対向電極に架空のタッチパネル走査電圧が供給されたときに、それぞれの検出電極に流れる電流を、前記m個に分割された各ブロックの対向電極、および、前記架空の(m+1)個目の対向電極毎に積分し、
前記(a)では、前記AD変換器で変換されうるデジタルデータにおける、最下位データと最上位データの中間の値よりも前記最下位データに近い値を第1動作点として、前記複数の積分回路の前記m個に分割された各ブロックの対向電極毎の積分値を前記AD変換器で変換した時のデジタルデータの値と前記第1動作点との差が所定の第3の閾値よりも小さい場合にノイズまたは水滴ありと判断するようにされ、
前記(b)では、前記最上位データを第2動作点として、前記複数の積分回路の前記架空の(m+1)個目の対向電極の積分値を前記AD変換器で変換した時のデジタルデータの値が、前記第2動作点と前記最下位データとの間の値で、かつ、前記第2動作点との差が所定の第4の閾値よりも大きい場合に、ノイズと判断するようにされる。 The display device according to claim 1.
The detection circuit includes:
A plurality of integration circuits provided for each of the plurality of detection electrodes;
An AD converter for converting output voltages of the plurality of integration circuits into digital data;
Have
Each integration circuit is supplied with a touch panel scanning voltage when the touch panel scanning voltage is supplied to the counter electrode of each of the m divided blocks, and when the imaginary (m + 1) th counter electrode is supplied. The current flowing through each detection electrode is integrated for each of the m counter electrodes divided into the m blocks and the imaginary (m + 1) th counter electrode,
In (a), the plurality of integrating circuits in the digital data that can be converted by the AD converter, with a value closer to the least significant data as a first operating point than an intermediate value between the least significant data and the most significant data. The difference between the digital data value and the first operating point when the integrated value for each counter electrode of each block divided into m is converted by the AD converter is smaller than a predetermined third threshold value. In case it is judged that there is noise or water drops,
In (b), the most significant data is the second operating point, and the digital data when the integrated value of the imaginary (m + 1) th counter electrode of the plurality of integrating circuits is converted by the AD converter is used. When the value is a value between the second operating point and the least significant data and the difference from the second operating point is larger than a predetermined fourth threshold, it is determined as noise. The
前記AD変換器で変換されるデジタルデータは、10ビットのデータであり、
前記第1動作点は、十進法で250〜350の値であり、
前記第2動作点は、十進法で1023に近い値である。 The display device according to claim 9.
The digital data converted by the AD converter is 10-bit data,
The first operating point is a decimal value between 250 and 350;
The second operating point is a value close to 1023 in decimal.
前記(b)において水滴と判定されたときは、前記検出回路は、前記AD変換器で変換されたデジタルデータが極大値を示す電極の周辺の電極に対応する前記AD変換器で変換されたデジタルデータと前記極大値とを平均し、前記平均した後のデータ値が、前記第1動作点と前記極大値との間の値で、かつ、前記第1動作点との差が所定の第5の閾値よりも大きい場合にタッチ有り、それ以外をタッチ無しと、判断するようにされる。 The display device according to claim 9.
When it is determined as a water droplet in (b), the detection circuit converts the digital data converted by the AD converter into a digital signal converted by the AD converter corresponding to an electrode around the electrode showing the maximum value. The data and the local maximum value are averaged, the averaged data value is a value between the first operating point and the local maximum value, and the difference between the first operating point is a predetermined fifth value. If the threshold value is larger than the threshold value, it is determined that there is a touch and the other case is that there is no touch.
前記周辺の電極は前記極大値を示す電極に隣接する8つの電極であり、前記平均は9つのデジタルデータの算術平均を求めるようにされる。 The display device according to claim 11.
The peripheral electrodes are eight electrodes adjacent to the electrode showing the maximum value, and the average is obtained as an arithmetic average of nine digital data.
前記(b)においてノイズと判定されたときは、前記検出回路は、ノイズが検出された検出電極に対応する積分回路における、前記m個に分割された各ブロックの対向電極毎の積分値を前記AD変換器で変換したときのデジタルデータを平均化フィルタを通し、前記平均化フィルタを通した後のデータの中で、データ値が、最大値を持つものを実際のタッチ電極と判断し、データ値が、前記最大値と前記最下位データとの間の値で、かつ、前記最大値との差が所定の第6の閾値よりも大きい電極を架空タッチ電極と識別するようにされる。 The display device according to claim 9.
When it is determined as noise in (b), the detection circuit uses the integration value for each counter electrode of each block divided into the m blocks in the integration circuit corresponding to the detection electrode in which noise is detected. The digital data when converted by the AD converter is passed through an averaging filter, and the data after passing through the averaging filter is determined as an actual touch electrode if the data value has the maximum value. An electrode whose value is a value between the maximum value and the least significant data and whose difference from the maximum value is larger than a predetermined sixth threshold is identified as an imaginary touch electrode.
前記平均化フィルタは20フレーム間のデジタルデータの算術平均を求める。 The display device according to claim 13,
The averaging filter calculates an arithmetic average of digital data for 20 frames.
画素電極と対向電極とを有する第1基板と、
タッチパネルの複数の検出電極を有する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に挟持される液晶と、
対向電圧とタッチパネル走査電圧を供給する駆動回路と、
前記複数の検出電極に流れる電流に基づき、タッチの有無を検出する検出回路と、
を備え、
mを2以上の整数(m≧2)とするとき、前記対向電極は、m個のブロックに分割されており、
前記m個に分割された各ブロックの対向電極は、連続する複数の表示ラインの各画素に対して共通に設けられており、
前記m個に分割された各ブロックの対向電極は、前記タッチパネルの走査電極を兼用し、
前記駆動回路は、前記m個に分割された各ブロックの対向電極に対してタッチパネル走査電圧を順次供給し、
前記検出回路は、
(a)前記m個に分割された各ブロックの対向電極に対してタッチパネル走査電圧が供給された際に、前記複数の検出電極に流れる電流に基づき、ノイズまたは水滴の付着の有無を検出するようにされ、
(b)前記m個に分割された各ブロックの対向電極に対して、(m+1)個目の対向電極が存在すると仮定し、且つ、当該(m+1)個目の対向電極に対して、前記m個に分割された各ブロックの対向電極に対して供給されるタッチパネル走査電圧と同期したタッチパネル走査電圧が供給されたものと仮定して、前記複数の検出電極に流れる電流に基づき、ノイズおよび水滴のいずれであるかを検出するようにされ、
(c)前記(b)で水滴であると判定したときは、水滴処理を行ってタッチ判定を第1の閾値に基づいて行うようにされ、
(d)前記(b)でノイズであると判定したときは、ノイズ処理を行ってタッチ判定を第2の閾値に基づいて行うようにされ、
(e)前記(a)でノイズおよび水滴がないと判定したときは、タッチ判定を第3の閾値に基づいて行うようにされる。 The display device
A first substrate having a pixel electrode and a counter electrode;
A second substrate having a plurality of detection electrodes of the touch panel;
A liquid crystal sandwiched between the first substrate and the second substrate;
A driving circuit for supplying a counter voltage and a touch panel scanning voltage;
A detection circuit that detects the presence or absence of a touch based on currents flowing through the plurality of detection electrodes;
With
When m is an integer of 2 or more (m ≧ 2), the counter electrode is divided into m blocks,
The counter electrode of each block divided into m is provided in common for each pixel of a plurality of continuous display lines,
The counter electrode of each block divided into m pieces also serves as the scanning electrode of the touch panel,
The driving circuit sequentially supplies a touch panel scanning voltage to the counter electrode of each block divided into m pieces,
The detection circuit includes:
(A) When a touch panel scanning voltage is supplied to the counter electrode of each of the m divided blocks, the presence or absence of noise or water droplets is detected based on the current flowing through the plurality of detection electrodes. And
(B) It is assumed that the (m + 1) -th counter electrode exists for the counter electrode of each of the m divided blocks, and the m-th counter electrode has the m Assuming that the touch panel scanning voltage synchronized with the touch panel scanning voltage supplied to the counter electrode of each divided block is supplied, based on the current flowing through the plurality of detection electrodes, noise and water droplets Is to detect which one is
(C) When it is determined to be a water droplet in (b) above, a water droplet process is performed to perform touch determination based on the first threshold,
(D) When it is determined that noise is detected in (b), noise processing is performed to perform touch determination based on the second threshold,
(E) When it is determined in (a) that there is no noise and no water droplets, touch determination is performed based on the third threshold value.
前記水滴処理はタッチ交点周辺データを平均化する処理である。 The display device of claim 15,
The water droplet process is a process of averaging data around the touch intersection.
前記ノイズ処理は複数フレームにおける平均値を算出する処理である。 The display device of claim 15,
The noise processing is processing for calculating an average value in a plurality of frames.
前記検出回路は、
前記複数の検出電極毎に設けられる複数の積分回路と、
前記複数の積分回路の出力電圧をデジタルデータに変換するAD変換器と、
を有し、
前記各積分回路は、前記m個に分割された各ブロックの対向電極にタッチパネル走査電圧が供給されたとき、および、前記架空の(m+1)個目の対向電極に架空のタッチパネル走査電圧が供給されたときに、それぞれの検出電極に流れる電流を、前記m個に分割された各ブロックの対向電極、および、前記架空の(m+1)個目の対向電極毎に積分するようにされる。 The display device of claim 15,
The detection circuit includes:
A plurality of integration circuits provided for each of the plurality of detection electrodes;
An AD converter for converting output voltages of the plurality of integration circuits into digital data;
Have
Each integration circuit is supplied with a touch panel scanning voltage when the touch panel scanning voltage is supplied to the counter electrode of each of the m divided blocks, and when the imaginary (m + 1) th counter electrode is supplied. Then, the current flowing through each detection electrode is integrated for each of the m counter electrodes divided into the m blocks and the imaginary (m + 1) th counter electrode.
前記(a)では、前記AD変換器で変換されうるデジタルデータにおける、最下位データと最上位の中間の値よりも前記下限値に近い値を第1動作点として、前記複数の積分回路の前記m個に分割された各ブロックの対向電極毎の積分値を前記AD変換器で変換した時のデジタルデータの値と前記第1動作点との差が所定の第3の閾値よりも小さい場合にノイズまたは水滴ありと判断するようにされる。 The display device of claim 18,
In (a), in the digital data that can be converted by the AD converter, a value closer to the lower limit than the lowest intermediate data and the highest intermediate value is a first operating point, and the integration circuits When the difference between the digital data value obtained by converting the integral value for each counter electrode of each block divided into m pieces by the AD converter and the first operating point is smaller than a predetermined third threshold value. It is determined that there is noise or water droplets.
前記(b)では、前記最上位データを第2動作点として、前記複数の積分回路の前記架空の(m+1)個目の対向電極の積分値を前記AD変換器で変換した時のデジタルデータの値が、前記第2動作点と前記最下位データとの間の値で、かつ、前記第2動作点との差が所定の第4の閾値よりも大きい場合に、ノイズと判断するようにされる。 The display device of claim 18,
In (b), the most significant data is the second operating point, and the digital data when the integrated value of the imaginary (m + 1) th counter electrode of the plurality of integrating circuits is converted by the AD converter is used. When the value is a value between the second operating point and the least significant data and the difference from the second operating point is larger than a predetermined fourth threshold, it is determined as noise. The
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